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植物巡察机器人控制系统研制
1
作者 姚涛 周增产 +3 位作者 张晓文 张晓峰 韩贵韬 张浩文 《农业工程》 2025年第1期69-75,共7页
随着科技的发展和人类对农业效率及质量要求的提高,农业巡察机器人作为现代农业领域中的一种重要工具,它可以替代传统的人工巡检方式,提高巡检效率和精度,降低劳动成本,为农业生产提供有力保障。针对温室轨道种植模式场景特点,探讨了植... 随着科技的发展和人类对农业效率及质量要求的提高,农业巡察机器人作为现代农业领域中的一种重要工具,它可以替代传统的人工巡检方式,提高巡检效率和精度,降低劳动成本,为农业生产提供有力保障。针对温室轨道种植模式场景特点,探讨了植物巡察机器人的控制系统,包括控制系统的架构、硬件组成、软件设计及导航系统等。对其深入研究能够更好地了解植物巡察机器人的工作原理及性能,为进一步优化机器人性能、提高植物巡检效率和精度提供理论支持。 展开更多
关键词 植物巡察机器人 巡检效率 巡检精度 控制系统 劳动成本 设施农业
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基于倍速链输送的牧草自动立体栽培装置研发与应用
2
作者 马铁 张栋 +3 位作者 周增产 周雪青 王国庆 张浩文 《农业工程》 2025年第5期71-75,共5页
畜牧业牧草资源相对匮乏,为遏制草场退化,人工栽培牧草逐步得到大面积推广。其中,水培牧草因生长周期短、产量高于传统牧草种植方式,已成为新兴种植方式。但目前水培牧草种植多采用简易栽培架,种植过程需要人工参与,生产效率较低。针对... 畜牧业牧草资源相对匮乏,为遏制草场退化,人工栽培牧草逐步得到大面积推广。其中,水培牧草因生长周期短、产量高于传统牧草种植方式,已成为新兴种植方式。但目前水培牧草种植多采用简易栽培架,种植过程需要人工参与,生产效率较低。针对以上问题,设计基于倍速链输送的牧草自动立体栽培装置,主要由栽培架系统、龙门升降系统、倍速链输送系统、灌溉系统和电控系统组成,可自动实现牧草栽培盘升降及输送,高效完成牧草立体种植过程,牧草日产量可达8.3 t。该装置解决了传统水培牧草费时费力等问题,提高栽培效率,为牧草自动立体栽培装置设计与改造提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 倍速链输送 水培牧草 立体栽培 植物工厂 设施农业
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基于模块化的叶菜精量播种机研发与应用
3
作者 周雪青 胡福生 +3 位作者 周增产 张晓文 王国庆 张浩文 《农业工程》 2025年第6期97-101,共5页
针对现有叶菜播种机以覆土播种机为主,每次投种仅播种植盘中1行,播完1个种植盘需要多次投种,生产效率较低,无法实现无土育苗的种植农艺,设计以无土栽培专用海绵盘为播种对象的新型全自动气吸式叶菜精量播种机。该机采用模块化设计,一次... 针对现有叶菜播种机以覆土播种机为主,每次投种仅播种植盘中1行,播完1个种植盘需要多次投种,生产效率较低,无法实现无土育苗的种植农艺,设计以无土栽培专用海绵盘为播种对象的新型全自动气吸式叶菜精量播种机。该机采用模块化设计,一次动作流程可完成整盘叶菜播种操作。经设计计算和播种试验验证,输送带胶带辊直径73 mm、输送速度0.27 m/s和输送电机功率370 W,可满足播种机对种植盘的输送需求;缸径25 mm的无杆气缸可满足平移装置所需平推力需求,缸径63 mm的标准气缸可满足播种时负压舱垂直方向运动所需推力需求;真空度22 kPa、流量270 m^(3)/h的真空泵能满足负压舱吸嘴对种子吸附力的需求;当吸嘴直径1 mm时,漏播率和重播率都处于较低水平;通孔针结构可有效避免吸嘴堵塞造成播种效率下降问题,可降低播种机运行故障及保证设备运行稳定性。 展开更多
关键词 精量播种机 模块化 气吸式 叶菜 蔬菜播种机
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M型旋转式立体牧草种植装置设计与应用
4
作者 张栋 董微 +4 位作者 张晓峰 周增产 姚涛 张浩文 马铁 《农业工程》 2025年第2期74-77,共4页
针对牧草各阶段的生长特点,M型旋转式立体牧草种植装置可对牧草进行适时补光和灌溉,牧草运行一圈后即完成整个栽培周期。该装置实现牧草高效生产、资源高效利用。M型旋转式运动设计可提高空间利用率及牧草产量。
关键词 牧草 种植装置 植物工厂 设施农业
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半封闭温室关键系统设计与应用
5
作者 李秀刚 王志冉 +4 位作者 周增产 李新旭 兰立波 高鑫 姚涛 《农业工程》 2024年第3期32-35,共4页
半封闭温室是近年来新兴温室,其中温室气候走廊和正压送风系统是半封闭温室的关键系统设计。通过对半封闭温室内夏季温度分布的均匀性和风道风速测试试验,验证温室的降温能力和送风系统性能。试验结果表明,SFG5-4型风机配套35 m长风道,... 半封闭温室是近年来新兴温室,其中温室气候走廊和正压送风系统是半封闭温室的关键系统设计。通过对半封闭温室内夏季温度分布的均匀性和风道风速测试试验,验证温室的降温能力和送风系统性能。试验结果表明,SFG5-4型风机配套35 m长风道,送风相对均匀,风速4.3~4.7 m/s;对于温度分布规律来说,在同一水平方向上温室内各点的平均温差1.0~1.8℃,在同一高度方向上温室内各点的平均温差2.2~3.5℃,并且3.5 m湿帘比2.0 m湿帘降温效果好。 展开更多
关键词 半封闭温室 气候走廊 正压送风系统 温度分布 送风试验
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床箱自走式立体智能种植装置开发与应用 被引量：1
6
作者 马铁 张栋 +3 位作者 周增产 姚涛 李秀刚 兰立波 《农业工程》 2024年第8期67-71,共5页
立体种植装置是植物工厂领域常见的设施设备,层数较高的固定式立体种植装置往往会给种植栽培过程带来诸多麻烦且劳动效率较低,为改善这种现状,设计了一种床箱自走式立体智能种植装置。该装置主要由栽培架、栽培床箱升降装置、灌溉系统... 立体种植装置是植物工厂领域常见的设施设备,层数较高的固定式立体种植装置往往会给种植栽培过程带来诸多麻烦且劳动效率较低,为改善这种现状,设计了一种床箱自走式立体智能种植装置。该装置主要由栽培架、栽培床箱升降装置、灌溉系统和控制系统组成,可自动实现栽培装箱的升降及推送过程,高效完成叶菜等作物的立体种植过程,叶菜年产量可达23万颗左右。该装置较大程度上解决了植物工厂领域层架栽培模式费时费力的问题,提高栽培效率,为立体种植装置的设计提供参考。 展开更多
关键词 自走式 立体种植 植物工厂 栽培床箱 升降装置
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温室快速除湿设备试验与应用 被引量：2
7
作者 胡福生 周增产 +3 位作者 张晓文 姚涛 曲维民 张浩文 《农业工程》 2024年第2期53-56,共4页
针对温室内部湿度高特点,采用再生式除湿机对温室进行除湿试验。试验主要分成3部分:第1部分根据温室内部环境铺设除湿管道;第2部分在温室内布置温湿度传感器;第3部分用除湿机做除湿试验。结果表明,10:00—16:00,温室内湿度从85%左右降至... 针对温室内部湿度高特点,采用再生式除湿机对温室进行除湿试验。试验主要分成3部分:第1部分根据温室内部环境铺设除湿管道;第2部分在温室内布置温湿度传感器;第3部分用除湿机做除湿试验。结果表明,10:00—16:00,温室内湿度从85%左右降至60%以下,湿度保持效果比温室无通风降湿设施的情况下好。在无法使用通风除湿的情况下,可以采用除湿机对日光温室进行除湿,控制日光温室湿度过高的情况。 展开更多
关键词 温室 除湿设备 温度传感器 湿度传感器 风机
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全自动牧草植物工厂设计与应用 被引量：2
8
作者 王志冉 周增产 +6 位作者 马铁 张栋 姚涛 胡福生 江鹏 张浩文 高一品 《大麦与谷类科学》 2024年第2期57-63,68,共8页
全自动牧草植物工厂是北京农业机械研究所有限公司结合牧草的栽培工艺特性与生长环境要求,以植物工厂技术为基础,集全自动立体栽培架、全自动播种机、收割和清洗设备以及消毒设备于一体,实现了牧草从浸种、催芽、播种、培育到收获的全... 全自动牧草植物工厂是北京农业机械研究所有限公司结合牧草的栽培工艺特性与生长环境要求,以植物工厂技术为基础,集全自动立体栽培架、全自动播种机、收割和清洗设备以及消毒设备于一体,实现了牧草从浸种、催芽、播种、培育到收获的全程自动化生产工艺流程,通过智能控制系统对环境因子精准控制,实现牧草生产的全自动化。牧草植物工厂还可通过更换定植板用于叶菜类育苗、多种芽苗菜种植生产等,实现一个“车间”多种用途,具有广阔的市场前景。 展开更多
关键词 大麦 植物工厂 全自动立体栽培架 智能装备 生产工艺
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湖南省茎瘤芥不同穴盘育苗和漂浮育苗方式的效果比较 被引量：2
9
作者 白伟涛 孙信成 +7 位作者 杨连勇 黄科 蒋万 黄琳 陈位平 康杰 张忠武 张海 《中南农业科技》 2024年第5期25-28,共4页
为筛选出适合茎瘤芥(Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee)生长的最佳育苗方式,采用不同规格穴盘育苗和漂浮育苗设计7个育苗方式处理,分析茎瘤芥育苗期植株的生长指标及干重、鲜重、植物含水量和壮苗指数。结果表明,茎瘤芥育苗方式... 为筛选出适合茎瘤芥(Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee)生长的最佳育苗方式,采用不同规格穴盘育苗和漂浮育苗设计7个育苗方式处理,分析茎瘤芥育苗期植株的生长指标及干重、鲜重、植物含水量和壮苗指数。结果表明,茎瘤芥育苗方式中,漂浮育苗最佳,穴盘育苗次之,土壤撒播育苗最差;其中72孔和50孔穴盘育苗的差异不显著,84孔漂浮育苗显著优于200孔、162孔和136孔漂浮育苗。适合湖南省茎瘤芥生长的最佳育苗方式为84孔漂浮育苗。 展开更多
关键词 茎瘤芥(Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee) 育苗方式 漂浮育苗 穴盘育苗 壮苗指数 湖南省
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连栋温室内保温系统设计与应用
10
作者 董微 李秀刚 +4 位作者 李新旭 周增产 兰立波 曲维民 梁琦 《农业工程》 2024年第7期61-64,共4页
针对连栋温室冬季保温性能差、加温能耗大和运行成本高等问题,设计开发了一种连栋温室内保温系统,该系统能够形成较为密闭的保温空间,减少温室内热量散失,提高温室保温性能,降低温室运行能耗。
关键词 连栋温室 保温系统 保温被 设施农业
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洞庭湖区辣椒油菜复种栽培技术简介 被引量：1
11
作者 白伟涛 彭元群 +4 位作者 柏秀芳 黄琳 杨连勇 张忠武 孙信成 《南方农业》 2024年第1期169-172,共4页
辣椒油菜复种是缓解菜田连作障碍、提高土地利用率、耕作轮作制度创新、增加农民收入的新型栽培模式。洞庭湖区位于湖南省北部,年均温16.4~17℃,无霜期258~275 d,雨量充沛,光照充足,适宜蔬菜、油菜、水稻等多种农作物种植。近年来随着... 辣椒油菜复种是缓解菜田连作障碍、提高土地利用率、耕作轮作制度创新、增加农民收入的新型栽培模式。洞庭湖区位于湖南省北部,年均温16.4~17℃,无霜期258~275 d,雨量充沛,光照充足,适宜蔬菜、油菜、水稻等多种农作物种植。近年来随着农业产业结构调整的不断深入,辣椒油菜复种模式推广面积日益扩大。从辣椒和油菜的品种选择、播种育苗、苗期管理、整地定植大田管理、病虫害防控和采收等方面介绍洞庭湖区辣椒油菜复种栽培技术。 展开更多
关键词 辣椒 油菜 复种 绿色栽培 洞庭湖区
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基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端开发 被引量：140
12
作者 杨玮 吕科 +3 位作者 张栋 吴松 龙智强 商守海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期198-202,共5页
针对温室农业控制的需要,开发了温室无线智能控制终端。该系统基于ZigBee无线网络,以Jennic公司生产的ZigBee无线微型控制器JN5139-M01模块为核心,整个无线传感器网络由无线生理生态监测节点、ZigBee温室无线智能控制终端和智能语音模... 针对温室农业控制的需要,开发了温室无线智能控制终端。该系统基于ZigBee无线网络,以Jennic公司生产的ZigBee无线微型控制器JN5139-M01模块为核心,整个无线传感器网络由无线生理生态监测节点、ZigBee温室无线智能控制终端和智能语音模块组成。无线传感器节点分布于温室的各个测量点执行各数据的采集、预处理和无线发送等工作,温室无线智能控制终端负责处理所有无线传感器节点采集的数据信息。智能语音模块能够根据采集到的信息及时提供生产指导建议。温室无线智能控制终端实现了对温室环境因子(土壤温度、叶片温度,光照、茎秆生长、土壤水分等)的数据采集和有效控制。通过试验验证,该系统运行稳定,并且操作简单,使用方便。 展开更多
关键词 温室 智能控制 无线传感器网络 ZIGBEE 环境因子 语音模块
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基于图像灰度直方图特征的草莓病虫害识别 被引量：15
13
作者 牛冲 牛昱光 +3 位作者 李寒 郑文刚 卜云龙 周增产 《江苏农业科学》 北大核心 2017年第4期169-172,共4页
通过作物可见光图像,对作物病虫害进行准确识别,在作物生长自动监测、精准施药等领域具有重要意义。提出一种基于图像灰度直方图特征的草莓病虫害识别算法识别草莓蛇眼病。该算法首先计算训练集草莓叶片灰度图像的直方图,然后提取直方图... 通过作物可见光图像,对作物病虫害进行准确识别,在作物生长自动监测、精准施药等领域具有重要意义。提出一种基于图像灰度直方图特征的草莓病虫害识别算法识别草莓蛇眼病。该算法首先计算训练集草莓叶片灰度图像的直方图,然后提取直方图的8个特征(平均灰度、标准偏差、三阶中心矩、平滑度、均匀性、平均信息量、最大概率灰度级、灰度范围)并进行归一化处理,通过支持向量机(support vector machine,简称SVM)、K-近邻(K-nearest neighbor,简称KNN)及朴素贝叶斯3种识别方法对8个特征进行训练,得到相应的病虫害识别分类器。结果表明,SVM分类器的分类效果优于其他分类器,因此本研究最终选用SVM分类器对验证集图像进行分类,得到分类正确率达90%以上。 展开更多
关键词 草莓蛇眼病 病虫害 识别 支持向量机 灰度图像 直方图
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PO、PE棚膜对越冬日光温室环境条件及草莓产量品质的影响 被引量：12
14
作者 李东星 赵静 +3 位作者 李树山 陈立振 李宝安 李立 《中国蔬菜》 北大核心 2015年第12期53-56,共4页
以红颜草莓为试材,比较PO膜和PE膜两种不同覆盖材料对越冬日光温室内温度、湿度、光照等温室环境条件及草莓产量、品质的影响。结果表明:相比PE膜,采用PO膜作为覆盖材料的越冬日光温室内平均温度提高1℃左右,保温性更好,湿度更适宜,光... 以红颜草莓为试材,比较PO膜和PE膜两种不同覆盖材料对越冬日光温室内温度、湿度、光照等温室环境条件及草莓产量、品质的影响。结果表明:相比PE膜,采用PO膜作为覆盖材料的越冬日光温室内平均温度提高1℃左右,保温性更好,湿度更适宜,光照效果更好;草莓产量提高23.27%,坏果率降低,果实可溶性固形物、VC含量、糖酸比均有明显提高,口感更好。 展开更多
关键词 日光温室 覆盖材料 PO膜 PE膜 草莓
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无土栽培基质蒸汽消毒机研究与应用 被引量：11
15
作者 卓杰强 陈立振 +3 位作者 周增产 吕科 李东星 张晓慧 《农机化研究》 北大核心 2012年第9期95-98,共4页
根据我国设施农业基质消毒设备发展的需要,设计开发了无土栽培基质蒸汽消毒机,主要包括蒸汽制备输送系统、基质搅拌系统、蒸汽消毒机控制系统3大部分。该机消毒效率高,生产率达到2.8m3/h,消毒效果好,通过灭菌检测达到99.9%以上,不需要... 根据我国设施农业基质消毒设备发展的需要,设计开发了无土栽培基质蒸汽消毒机,主要包括蒸汽制备输送系统、基质搅拌系统、蒸汽消毒机控制系统3大部分。该机消毒效率高,生产率达到2.8m3/h,消毒效果好,通过灭菌检测达到99.9%以上,不需要施用化学药品,保证设施农产品品质,符合环保需要;可改变作物生长的基本条件、基质板结和水气不调的状况,提高设施农产品产量;彻底杀死幼虫、致病细菌等。该机采用拖拉机牵引,可以进行跨区作业服务达到增加收益的目的,市场前景广阔。 展开更多
关键词 无土栽培 基质 蒸汽 消毒机
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基于云服务接入的温室环境采集终端优化设计 被引量：6
16
作者 李文龙 郑文刚 +2 位作者 卜云龙 张馨 姚远方 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期371-377,共7页
由于温室环境信息采集需求多样、应用分散设备接入网络困难且为物联网,云服务优先应用领域,使得采用运营商通讯(GSM/GPRS、3G、4G等)的环境数据采集设备在温室生产中应用越来越多,但实际运行过程中依然存在系统能耗高、太阳能温室内充... 由于温室环境信息采集需求多样、应用分散设备接入网络困难且为物联网,云服务优先应用领域,使得采用运营商通讯(GSM/GPRS、3G、4G等)的环境数据采集设备在温室生产中应用越来越多,但实际运行过程中依然存在系统能耗高、太阳能温室内充电效率低、铅酸蓄电池供电为主体积大、整体密封性差难以适应高温高湿环境等问题,迫切需要在以上几个方面开展优化设计。开发了低成本、集成度高、低功耗的温室环境感知终端,能够采集常规数字(I2C、1-wire、串口等)、模拟信号传感器(0~5V,4~20m A),灵活选择传感器满足用户对不同监测参数的测量需求并通过GSM/GPRS接入已有的设施农业云服务平台,适合分散,大区域接入、单温室直接网络接入等应用场景。重点在终端能耗管理、防护结构、太阳能供电结构等方面开展优化设计,小功率太阳能电池板采用多角度安装方式,实现延长充电时间超过2h·d^(-1),提高温室内太阳能利用率;将主动通风空气防辐射罩与符合IP67标准防护壳构成一体,适应高温高湿环境,并加速防辐射罩内部与外部气流交换速度,提高温湿度、CO2测量响应速度和精度;低功耗硬件选型配合事件触发唤醒能耗管理模式解决GSM/GPRS通讯能耗问题使终端休眠能耗为44u A,常规应用频率平均功耗达1.1m A,实现无外接供电设备全负荷独立工作近1个月,满足温室环境在线监测需求。该优化设计与应用具有开放性、易用性、低成本、安装便捷等特点,能够提升温室生产监测能力,市场前景广阔。 展开更多
关键词 温室 智能传感器 环境监测 低功耗设计 GSM/GPRS
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温室具有自动转移装置的移动喷灌机研究开发 被引量：8
17
作者 卓杰强 卜云龙 +3 位作者 周增产 商守海 刘洪喆 李迎忠 《农机化研究》 北大核心 2012年第10期226-229,233,共5页
在消化吸收国外先进技术的基础上,采用传感液压检测定位技术,开发定位精确和可靠程度高的喷灌机跨间自动转移装置,并将其与主机系统有效匹配;同时优化喷灌机供水方式,开发能够在多跨使用的中部供水系统;此外,开发电缆布置装设于供水水... 在消化吸收国外先进技术的基础上,采用传感液压检测定位技术,开发定位精确和可靠程度高的喷灌机跨间自动转移装置,并将其与主机系统有效匹配;同时优化喷灌机供水方式,开发能够在多跨使用的中部供水系统;此外,开发电缆布置装设于供水水管一体化卷铺输送装置,实现供水水管与电缆能一体卷铺,解决水管与电缆接头的供水密封性问题。在此基础上,开发出自动化程度高、精准实用和性能更加优良的智能精准移动喷灌成套装备。 展开更多
关键词 温室 喷灌机 自动转移装置 中部供水系统
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植物工厂中移动平台导引系统的路径校正控制方法研究 被引量：5
18
作者 高振铭 徐丽明 +4 位作者 李超 邢洁洁 刘文 史丽娜 卜云龙 《农机化研究》 北大核心 2017年第12期7-14,25,共9页
在植物工厂的物料自动化运送中,自动导航系统非常重要。为此,针对移动平台在行驶过程中出现偏离误差较大的问题,采用磁感应传感器搭建导航系统,并对采样信号进行插值处理,并采用模糊控制方法。通过Simulink对信号采集过程进行仿真分析... 在植物工厂的物料自动化运送中,自动导航系统非常重要。为此,针对移动平台在行驶过程中出现偏离误差较大的问题,采用磁感应传感器搭建导航系统,并对采样信号进行插值处理,并采用模糊控制方法。通过Simulink对信号采集过程进行仿真分析与优化,得到了较为合理的模糊控制算法,建立了一套路径校正的系统。利用STM32系列单片机搭建了控制系统,并进行了道路行驶试验。试验结果表明:该系统能够对行驶路径进行校正和追踪,模糊校正的直线行驶能力提高了20.13%,稳定性提高了17.24%,均值直线行驶偏差μ控制在5 mm以内,具有较高的精度和稳定性。 展开更多
关键词 植物工厂 移动平台 磁导引 路径校正 模糊控制
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低碳物联网温室夏季降温试验研究 被引量：3
19
作者 董微 周增产 +3 位作者 卜云龙 兰立波 陈英伟 李东星 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期565-569,共5页
为了比较自然通风与湿帘风机降温系统的降温效果,在上述两种条件下进行了低碳物联网温室内温度、湿度等数据测试。试验结果表明：自然通风条件下降温范围为0.5~5.6℃,湿帘风机降温系统条件下降温范围为4.2~12.5℃。由此可见湿帘风机降... 为了比较自然通风与湿帘风机降温系统的降温效果,在上述两种条件下进行了低碳物联网温室内温度、湿度等数据测试。试验结果表明：自然通风条件下降温范围为0.5~5.6℃,湿帘风机降温系统条件下降温范围为4.2~12.5℃。由此可见湿帘风机降温系统具有良好的降温效果,是一项具有广泛应用前景的实用技术。 展开更多
关键词 自然通风 湿帘风机降温系统 低碳物联网温室
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JPWZ-1型微型植物工厂的研制 被引量：31
20
作者 商守海 周增产 +3 位作者 卜云龙 吕科 张晓慧 李东星 《农业工程》 2012年第1期44-47,63,共5页
针对未来城市家庭蔬菜栽培和种植的需要,研制了一种适合于楼宇、家庭使用的微型植物工厂———JPWZ-1型微型植物工厂。JPWZ-1型微型植物工厂是将大型植物工厂的各项技术集成在一个小型化栽培空间中,利用温湿度精准控制、人工补光及营养... 针对未来城市家庭蔬菜栽培和种植的需要,研制了一种适合于楼宇、家庭使用的微型植物工厂———JPWZ-1型微型植物工厂。JPWZ-1型微型植物工厂是将大型植物工厂的各项技术集成在一个小型化栽培空间中,利用温湿度精准控制、人工补光及营养液循环供养等方式种植和栽培叶菜类蔬菜作物。JPWZ-1型微型植物工厂控制系统利用S7-200PLC作为控制器,利用TPC7062K触摸屏作为人机界面,利用PID控制模式控制栽培区的温湿度环境。JPWZ-1型微型植物工厂功能齐全,布局合理,操作简单,能够让身处都市的人在家中栽培出周期短、品质高和无污染的蔬菜。 展开更多
关键词 微型植物工厂 家庭种植 温湿度控制
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