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溫室大棚環(huán)境控制研討:數(shù)字化溫室大棚環(huán)境參數(shù)信息采集控制方法研究

摘要；隨著數(shù)字化信息時代的到來，溫室大棚的信息數(shù)字化技術(shù)的實現(xiàn)也越來越重要和廣泛關(guān)注。尤其是在基本環(huán)境參數(shù)信息的采集和作物控制等方面對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，現(xiàn)代化溫室大棚正在向數(shù)字化的方向發(fā)展，建立一個運行穩(wěn)定、采集精度高、節(jié)點功耗低、反饋控制準(zhǔn)確，滿足溫室大棚數(shù)據(jù)采集和控制的系統(tǒng)，可以進(jìn)一步解放生產(chǎn)力，增加效益。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；信息采集控制；溫室大棚

從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)方式向數(shù)字化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方式過渡階段，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中占據(jù)重要作用的是溫室大棚的數(shù)字化和智能化，它能最大限度地改變粗放的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式，并大幅度提高溫室大棚的生產(chǎn)功效和產(chǎn)量、質(zhì)量，推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化進(jìn)程的飛速發(fā)展，實現(xiàn)“手機(jī)或者電腦也能種地”的宏偉藍(lán)圖。

在我國農(nóng)業(yè)種植中占比重較大的是溫室大棚種植方式，這樣可以極大地豐富人民群眾的日常成活消費水準(zhǔn)，而傳統(tǒng)的溫室種植也可以實現(xiàn)這個目的。但是由于傳統(tǒng)種植方式無論是對作物的種植還是對生長環(huán)境的控制基本憑借經(jīng)驗和感覺來實現(xiàn)，導(dǎo)致溫室種植的效率、產(chǎn)量和質(zhì)量不夠高。

對溫室大棚采取數(shù)字化的智能監(jiān)控可以免除棚內(nèi)種植的作物受空間和時間的約束，可以全年沒有間歇的種植和收獲，獲得的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量高、質(zhì)地優(yōu)良。根據(jù)溫室大棚種植作物的高投入和高產(chǎn)出，以及高效益的特殊生產(chǎn)方式，結(jié)合不同作物不同時期的生長需求，對溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控，可以提高作物產(chǎn)量、改善質(zhì)量，極大提高農(nóng)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。

1現(xiàn)階段溫室大棚的國內(nèi)外現(xiàn)狀

隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度的不斷提高，要求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須高效產(chǎn)出，因此提高農(nóng)業(yè)設(shè)施的科技含量是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的重中之重。依據(jù)我國“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要和“農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化”發(fā)展規(guī)劃要求，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營模式的盡快推進(jìn)，最大程度的提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、數(shù)字化程度，必須盡快全面實施數(shù)字化農(nóng)業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)采集和控制，為實現(xiàn)“智慧農(nóng)業(yè)”或“數(shù)字信息化農(nóng)業(yè)”提供契機(jī)和動力。將數(shù)字化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在溫室大棚的環(huán)境信息采集和監(jiān)測、生產(chǎn)意外情況預(yù)警、設(shè)施環(huán)境智能調(diào)控和農(nóng)作物長勢診斷等領(lǐng)域，可以大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)量，使得傳統(tǒng)的粗放農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)方式得到極大改進(jìn)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化程度的提高提供高效、科學(xué)、合理的依據(jù)和支持。

而我國現(xiàn)階段的傳統(tǒng)種植經(jīng)營管理模式，大部分都是依靠種植者摸索經(jīng)驗和感覺來實現(xiàn)作物生長期間的通風(fēng)遮陽、灌溉加濕、溫度調(diào)節(jié)等各項指標(biāo)，需要消耗大量人力，實時性差，生產(chǎn)效率低下，一旦判斷有誤或偏差大就會造成資源浪費或者產(chǎn)量減少。也有一部分溫室大棚簡單的實現(xiàn)了數(shù)字化但成都不高，只能夠進(jìn)行基本的溫度、濕度采集，然后根據(jù)采集的數(shù)據(jù)人工實現(xiàn)環(huán)境調(diào)節(jié)，如澆水、遮光或通風(fēng)等，無法完全實現(xiàn)數(shù)字化、智能化。

而且即使實現(xiàn)了智能溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，仍然存在很多問題。例如對于使用有線傳輸?shù)膱龊希?dāng)溫室大棚面積較大時，布置的采集信息點也較多，因此鋪設(shè)的線路也是錯綜復(fù)雜的，這樣的情況對于使用和維護(hù)都帶來一定的難度，受到很大程度的限制；其次大部分的通信都是采用有線傳輸，在溫室內(nèi)部溫度高、空氣潮濕，土壤和空氣具有較強(qiáng)的腐蝕性，容易損壞通信電纜出現(xiàn)故障，使系統(tǒng)的可靠性降低。

國外的數(shù)字化溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)程度較高，隨著在斯坦福大學(xué)召開的基于Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷會議的成功舉辦，基于Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷示范系統(tǒng)被開發(fā)并得到了制造行業(yè)、計算機(jī)行業(yè)和儀器儀表行業(yè)等多家公司的大力支持。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化程度較高的控制系統(tǒng)不但在工業(yè)領(lǐng)域得到較大的發(fā)展，也逐漸的滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。而我們原來采用的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)不夠精細(xì)和高度數(shù)字化，已經(jīng)無法滿足國家社會發(fā)展步伐對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)要求，因此人們也越來越認(rèn)識和重視到數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的巨大作用，監(jiān)控系統(tǒng)也發(fā)生了很大的改變，正在向遠(yuǎn)程監(jiān)控逐漸過渡，這使得農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控自踴生產(chǎn)成為現(xiàn)實。

2數(shù)字化溫室大棚的實現(xiàn)總體方案研究

數(shù)字化溫室大棚為了實現(xiàn)遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控，必須借助網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)程端進(jìn)行監(jiān)視和控制，完成環(huán)境參數(shù)采集、參數(shù)調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程控制和故障恢復(fù)等操作。因此系統(tǒng)方案采取基于B/S結(jié)構(gòu)的模型來實現(xiàn)，其中的服務(wù)器端運行在Web服務(wù)器上，是搭建在主控制端的；而客戶端運行在遠(yuǎn)程本地客戶機(jī)上，主要用來采集環(huán)境信息數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是以網(wǎng)絡(luò)作為通信平臺，以HTTP技術(shù)為基礎(chǔ)，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)信息的實時獲取和實時控制以及信息、資源的合理化配置，能夠簡單、高效的實現(xiàn)系統(tǒng)配置控制目標(biāo)，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)實施的遠(yuǎn)程監(jiān)控模式。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能感知芯片技術(shù)的結(jié)合和飛速發(fā)展，為數(shù)字化溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了極大的便利。數(shù)字化溫室大棚環(huán)境參數(shù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)總體方案主要包括信息采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)等，其中布置有各種傳感器、無線射頻節(jié)點、噴灌、風(fēng)機(jī)等農(nóng)業(yè)設(shè)施和采集節(jié)點，能夠?qū)崟r并及時采集溫濕度、光照度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理作為下一步處理的依據(jù)，進(jìn)一步的進(jìn)行排風(fēng)祛濕、灌溉加濕、遮蓋避光或采光等活動，自動、智能和科學(xué)的改善溫室內(nèi)作物的生長環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化水平。當(dāng)大棚出現(xiàn)異常情況時，用戶既可以人工手動控制大棚內(nèi)的設(shè)備，也可以通過手機(jī)或者電腦遠(yuǎn)程控制設(shè)備。數(shù)字化溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)備的選擇和系統(tǒng)的設(shè)計直接關(guān)系到溫室大棚是否可以高效運作，也影響到溫室大棚的智能化和自動化程度。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的控制采取流程化，主要是指“信息感知數(shù)據(jù)傳輸分析處理設(shè)備控制信息反饋”的這樣一個完整的流程，任何一個環(huán)節(jié)都不能缺少。

實現(xiàn)數(shù)字化溫室大棚環(huán)境自動測量與調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，在采集點分布上實行多點采集并平均數(shù)處理的方法來提高測量的精度，同時將采集的數(shù)據(jù)通過無線射頻節(jié)點傳送到本地計算機(jī)和手機(jī)上，本地計算機(jī)上的數(shù)據(jù)還可以通過網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程的控制服務(wù)器上，結(jié)合服務(wù)器端的軟件中設(shè)定的控制原始數(shù)據(jù)的對比來對溫室中的作物進(jìn)行環(huán)境參數(shù)調(diào)控，如灌溉、通風(fēng)、采光等措施進(jìn)行調(diào)控，實現(xiàn)溫室大棚的數(shù)字化、自動化的管理，不僅節(jié)約了人力物力成本，而且提高了采取措施的反應(yīng)速度。

溫室大棚環(huán)境控制研討:基于PLC的智能溫室大棚環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計

摘要：PLC （可編程控制器）是一種新型的通用自動控制裝置，它能將傳感器技術(shù)、繼電器控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有易于編程、可擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點，適宜長期連續(xù)工作，非常適合高效溫室的控制要求。設(shè)計了一種基于PLC的智能溫室大棚環(huán)境控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)對溫室的溫度、濕度、光照度、風(fēng)速等參數(shù)實時采集和控制。

關(guān)鍵詞：PLC 溫室大棚 環(huán)境控制裝置

一、引言

溫室大棚是用于植物生長與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的保護(hù)設(shè)施，利用溫室大棚的氣候效應(yīng)與隔離效果進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，起到旱澇保收、空間隔絕、反季節(jié)調(diào)控等作用。因此，準(zhǔn)確、及時地掌握溫室大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)，做到科學(xué)適時調(diào)控，成為溫室大棚生產(chǎn)中提高產(chǎn)量、品質(zhì)，抑制各種病害發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。但由于我國溫室大棚發(fā)展較晚，大多是在參考借鑒國外技術(shù)的基礎(chǔ)上自行開發(fā)的，在設(shè)備配套能力、環(huán)境調(diào)控技術(shù)、機(jī)械化與自動化程度、作物栽培與管理等方面的科技含量與技術(shù)水平還存在一定差距，難以最大限度地發(fā)揮溫室的技術(shù)特點，也無法實現(xiàn)溫室生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益最大化，致使我國溫室大棚種植面積雖然位居世界第一，但產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量并不理想。溫室大棚環(huán)境控制裝置主要用來對溫室環(huán)境（氣象環(huán)境和栽培環(huán)境）進(jìn)行監(jiān)測和控制。以蔬菜溫室大棚為例，溫室內(nèi)監(jiān)測項目包括室內(nèi)氣溫、水溫、土壤溫度、相對空氣濕度、保溫狀況、CO2濃度。室外監(jiān)測項目包括大氣溫度、太陽輻射強(qiáng)度、風(fēng)向風(fēng)速、相對濕度等。溫室環(huán)境控制裝置的應(yīng)用給種植者帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益，提高了決策水平，減輕了技術(shù)管理工作量，同時也為種植帶來了極大的方便。

PLC是一種新型的通用自動控制裝置，它將傳感器技術(shù)、繼電器控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有易于編程、可擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點，適宜長期連續(xù)工作，非常適合智能溫室大棚的控制要求。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

西方發(fā)達(dá)國家如美國、荷蘭、以色列、英國、加拿大、日本等在現(xiàn)代溫室監(jiān)控技術(shù)上起步比較早，都大力發(fā)展集約化的溫室產(chǎn)業(yè)，溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照度、C02濃度、水、氣、營養(yǎng)液等實現(xiàn)計算機(jī)調(diào)控。隨著微型計算機(jī)日新月異的進(jìn)步和價格大幅度下降，以及對溫室控制要求的提高，以計算機(jī)為核心的溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng)，在歐美得到了長足的發(fā)展，并邁入網(wǎng)絡(luò)化、智能化階段。

近年來，我國溫室控制技術(shù)發(fā)展迅速，以及有大量的商業(yè)化產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以實現(xiàn)對溫室大棚內(nèi)的光照度、溫度、濕度、CO2濃度等環(huán)境因素進(jìn)行檢測和控制，并且已經(jīng)逐步發(fā)展到智能化控制階段，但由于價格等方面的原因，普及率并不高，所以開發(fā)價格低廉，且肯有較強(qiáng)實用性的智能溫室大棚控制裝置是非常必要的。

三、智能溫室大棚的環(huán)境控制裝置和控制方案

1.系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

智能溫室大棚的環(huán)境控制系統(tǒng)就是依據(jù)室內(nèi)外裝設(shè)的溫濕度傳感器、光照傳感器、風(fēng)速傳感器等采集或觀測的溫室內(nèi)外的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)信息。通過控制設(shè)備對溫室大棚環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)控制以達(dá)到栽培作物生長發(fā)育的需要，為作物的生長發(fā)育提供最適宜的生態(tài)環(huán)境，以大幅度提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。 2.系統(tǒng)控制方案

智能溫室大棚的環(huán)境控制系統(tǒng)采用自動與手動互相切換控制兩種方式來實現(xiàn)對溫室的自動控制，提高設(shè)備運動的可靠性。在運行的時候可以通過按鈕對這兩種控制方式進(jìn)行切換，用模擬傳感器采集現(xiàn)場的溫濕度、光照度、風(fēng)速和風(fēng)向等環(huán)境因子數(shù)據(jù)以及用行程、限位開關(guān)檢測控制系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，采集到的數(shù)據(jù)和狀態(tài)送PLC相應(yīng)的寄存器保存以備利用。

（1）自動控制模式。采用PLC通過傳感器對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測，并對其設(shè)定上限值和下限值，當(dāng)檢測到某一值超過設(shè)定值，便發(fā)出信號自動對驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行啟動和關(guān)閉，從而使溫室大棚的環(huán)境參數(shù)控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。其運行成本較低，可大大節(jié)約勞動力，降低勞動者的勞動強(qiáng)度。

（2）手動控制模式。手動控制簡單可靠，由繼電器、接觸器、按鈕、限位開關(guān)等電氣元器件組成。

根據(jù)廣西南寧市的歷史氣象數(shù)據(jù)和氣候特點，分析溫室的控制對象及其影響因素。由傳感器集的存儲在PLC指定數(shù)據(jù)寄存器中的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速和風(fēng)向值以及根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗設(shè)置的各參數(shù)的上下限，決定各輸出機(jī)構(gòu)的輸出狀態(tài)。由于各環(huán)境參數(shù)的耦合關(guān)系，某一環(huán)控設(shè)備的啟閉會對多個環(huán)境因子產(chǎn)生影響針對這些情況，取以下相應(yīng)的措施：①根據(jù)時間的不同（季節(jié)）、環(huán)境參數(shù)的重要性不同，設(shè)置不同的優(yōu)先級。在冬季溫室環(huán)境控制系統(tǒng)中，默認(rèn)為溫度控制優(yōu)先的原則，在溫度條件滿足后，再來滿足濕度條件。如溫度過低、濕度過大的情況下，以加溫為主導(dǎo)，只有當(dāng)溫度上升到一定值后，才能通風(fēng)降濕，另一方面，溫度提高本身可以使相對濕度降低。在夏季降溫加濕的過程中，采用以濕度優(yōu)先的原則。當(dāng)濕度過小時，開啟濕簾風(fēng)機(jī)加濕裝置。②溫度、濕度用聯(lián)合控制策略。③考慮意外情況的影響，如濕度低于濕度下限時，用報警輸出的方式由人工操作濕簾設(shè)備。光照強(qiáng)度大于光強(qiáng)上限時，打開內(nèi)外遮陽網(wǎng)。

四、系統(tǒng)的軟件設(shè)計

1.軟件的設(shè)計要求和主要功能

根據(jù)基本要求和技術(shù)要求列出以下幾點：①防止接點誤動作，利用自鎖電路可防止接點誤動作。②系統(tǒng)自診斷功能，PLC本身具有此項功能。③風(fēng)機(jī)控制。溫室內(nèi)的風(fēng)機(jī)，能同時啟動與停止，當(dāng)溫室內(nèi)的溫度超出預(yù)定值時，受PLC的控制先是天窗自動打開，延時5秒后風(fēng)機(jī)啟動，再延時5秒后濕簾泵啟動，從而溫室的溫度降低。④天窗控制，溫室中設(shè)有4個天窗，天窗受電機(jī)控制，通過電機(jī)限位的設(shè)定來控制天窗的行程。⑤系統(tǒng)自動/手動控制，可利用一個開關(guān)量作為PLC的輸入信號，實現(xiàn)控制程序的轉(zhuǎn)換。⑥濕簾泵控制。⑦遮陽網(wǎng)控制。⑧可擴(kuò)展性，在PLC中預(yù)留一定的存儲空間和端口。

2.控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)中對風(fēng)扇、天窗、側(cè)窗、環(huán)流風(fēng)機(jī)、遮陽幕和濕簾泵的控制是通過PLC發(fā)出開關(guān)指令，通過交流接觸器控制相關(guān)機(jī)構(gòu)的啟停。由于PLC檢測系統(tǒng)具有較高的靈敏度，能夠把溫室內(nèi)的擾動快速反應(yīng)出來，同時由于溫室較大的傳遞滯后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作頻繁，從而影響使用壽命。為此，在程序中加有時間可調(diào)的延時模塊，使用時可根據(jù)具體情況調(diào)整延時，使控制效果達(dá)到最佳。系統(tǒng)流程圖如圖2所示。利用FPWINGR軟件采用梯形圖語言編寫系統(tǒng)的程序，以溫度控制為例。

3.系統(tǒng)的組態(tài)監(jiān)控軟件的設(shè)計

組態(tài)軟件是可以從可編程控制器以及各種數(shù)據(jù)采集卡等設(shè)備中實時采集數(shù)據(jù)，然后發(fā)出控制命令并監(jiān)控系統(tǒng)運行是否正常的一種軟件包。本系統(tǒng)中的監(jiān)控界面采用的是組態(tài)王kingview6.55，通過與PLC進(jìn)行通信，用于遠(yuǎn)距離溫室監(jiān)控，溫室環(huán)境數(shù)據(jù)的不間斷連續(xù)收集、整理、統(tǒng)計、制圖以及溫室設(shè)備運行狀態(tài)的在線記錄。其主要功能如下：

（1）遠(yuǎn)程監(jiān)視功能。它可以通過通訊線遠(yuǎn)程監(jiān)視多座溫室的當(dāng)前狀態(tài)，包括戶外溫度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨雪信號、室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度、控制器溫度、獨立通風(fēng)窗的位置和開關(guān)狀態(tài)、內(nèi)外遮陽簾的位置和開關(guān)狀態(tài)以及風(fēng)扇、濕簾、微霧、加熱器、環(huán)流風(fēng)扇、補(bǔ)光燈、水暖三通閥的狀態(tài)和多種形式的報警監(jiān)視。

（2）數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。它可以統(tǒng)計任意時刻的戶外溫度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速、室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度、C02濃度等全月、全周、全日的和本時段的最大值、最小值和平均值。

（3）溫室設(shè)備運行記錄功能。它能在線記錄各溫室設(shè)備狀態(tài)變化時的時間、當(dāng)前狀態(tài)和位置、當(dāng)前目標(biāo)溫度、室內(nèi)溫度、目標(biāo)濕度和室內(nèi)濕度，并能打一印輸出。

（4）遠(yuǎn)程設(shè)定功能，可以通過通訊線遠(yuǎn)程修改可編程控制器的全部設(shè)定參數(shù)。

（5）生成曲線圖功能，它能以平面圖或者立體圖的方式同時繪制任意時刻的戶外溫度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速、目標(biāo)溫度、室內(nèi)溫度、目標(biāo)濕度、室內(nèi)濕度、CO2濃度等全年、全月、全周、全日的變化曲線并打印輸出。

五、結(jié)論

溫室大棚環(huán)境控制系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，本研究選擇了溫度、濕度、太陽能總輻射和風(fēng)速影響等對溫室環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，實現(xiàn)了對溫室溫度、濕度、光照度、風(fēng)速等參數(shù)實時采集、人機(jī)交互模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，可實現(xiàn)曲線圖或報表形式顯示歷史溫室環(huán)境參數(shù)。各模塊采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計，具有良好的擴(kuò)展性和穩(wěn)定性。PLC工作性能穩(wěn)定，能夠長時間檢測傳感器信號并記錄數(shù)據(jù)，可以根據(jù)需要設(shè)置傳感器信號集頻率，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，能有效提高溫室大棚的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，具有較好的實用價值。

溫室大棚環(huán)境控制研討:基于單片機(jī)的溫室大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

【摘 要】隨著生活水平的提高，人們希望一年四季都能吃到新鮮的蔬菜，因此對影響農(nóng)作物生長的溫度、濕度和光照度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行合理有效的監(jiān)測和控制，成為溫室大棚進(jìn)一步提高的重要方面。以AT89C51單片機(jī)為核心，結(jié)合溫濕度傳感器、光照度傳感器設(shè)計和實現(xiàn)了這種環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、鍵盤電路、液晶顯示和報警系統(tǒng)。本系統(tǒng)用于對溫室大棚的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測，具有對溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度和光照度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實時檢測并顯示等功能。具有重要的應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】溫濕度傳感器；光照度傳感器；AT89C51單片機(jī)；環(huán)境參數(shù)監(jiān)測

0 引言

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在國民生產(chǎn)中占據(jù)了重要的地位，隨著科技水平的提高、人們對生產(chǎn)生活物資需求的增加，溫室大棚的發(fā)展速度很快，大力發(fā)展溫室大棚成了近幾年的重點[1]。由于我國地理環(huán)境復(fù)雜氣候多變等多方面的原因，根據(jù)國外技術(shù)設(shè)計的溫室大棚系統(tǒng)不太符合我國實際，盡管國內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)生了溫室大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究成果，但是在穩(wěn)定性、可靠性和可操作性方面依然不太理想，難以應(yīng)用推廣。為改變傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗評判的誤差大、反應(yīng)周期長的問題，開發(fā)一種穩(wěn)定性好、可靠性高、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、易于推廣的溫室大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，以滿足國內(nèi)日益增長的溫室大棚生產(chǎn)的需要[2-3]。

為了提高人們的生活水平，對影響農(nóng)作物生長的溫度、濕度和光照度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行合理有效的監(jiān)測和控制，成為溫室大棚進(jìn)一步提高的重要方面。設(shè)計開發(fā)適合我國地理、氣候等方面特點的溫室大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，對溫室大棚生產(chǎn)力的提高、管理水平的提高，具有深遠(yuǎn)的意義。

1 系統(tǒng)工作原理

整個系統(tǒng)的工作過程是通過溫濕度傳感器、光照度傳感器采集信號，內(nèi)部經(jīng)信號放大器放大后，送到A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，傳送給單片機(jī)控制系統(tǒng)，最后經(jīng)過LCD液晶顯示溫濕度和光照度。它包括了測量，顯示與控制三模塊，測量模塊是由溫濕度、光照度傳感器來完成的；顯示模塊是通過液晶顯示屏來顯示環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；控制模塊則是由單片機(jī)來控制驅(qū)動電路實現(xiàn)的，當(dāng)溫濕、光照度超過可控范圍時單片機(jī)啟動報警系統(tǒng)。硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 硬件系統(tǒng)設(shè)計

2.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)

采用AT89C51單片機(jī)作為控制器。在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計中，時鐘電路和復(fù)位電路的設(shè)計是十分重要的一個環(huán)節(jié)，在時鐘電路中，C1、C2為負(fù)載電容。一般情況下，單片機(jī)的晶體振蕩為并聯(lián)諧振狀態(tài)，也可以理解為諧振電容器。根據(jù)晶體振蕩器廠家提供的晶振要求來對負(fù)載電容進(jìn)行選值的，也就是說，晶體振蕩器的頻率就是在他提供的負(fù)載電容下測得的，如此既能最大限度的保證頻率值的誤差，又能保證溫漂等誤差。所以兩個電容的取值應(yīng)是相同的，或者說相差不大，反之容易造成諧振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振。振蕩頻率為12MHz，幅度為5V。輸出的信號與單片機(jī)的18，19腳相連。復(fù)位電路雖然簡單，但其作用十分重要。它通過一個按鍵和一個極性電容并聯(lián)，接下拉電阻后接在單片機(jī)的引腳RST。

2.2 數(shù)據(jù)采集單元

本設(shè)計采用數(shù)字溫濕度傳感器SHT11和光照度傳感器來采集信號。溫濕度傳感器有SHT10、SHT11、SHT15型號，但要考慮使用環(huán)境、穩(wěn)定性、精度、價格等各方面問題，因此綜合考慮以上因素，選擇型號SHT11。該傳感器由一個溫度傳感元件和濕度傳感器組成，并連接一個高性能的8位單片機(jī)。因此，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，性價比很高。即使在惡劣的環(huán)境下應(yīng)用，也可以很好地傳輸，因此成為各種應(yīng)用的最佳選擇。SHT11的額定工作電壓在2.4-5.5V范圍區(qū)間內(nèi)，而一般供電電壓設(shè)定是3.3V，在25℃時測溫精度為±0.4℃，測濕精度為±3.0%RH。SCK用于微處理器與SHT11之間的通訊同步，DATA用于讀取傳感器數(shù)據(jù)。

根據(jù)溫室大棚內(nèi)農(nóng)作物的要求，選擇光照度傳感器GY-30，無需任何外部零件，光源的依賴性不大，其輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)的電壓及其電流信號，具有體積小、安裝方便、線性度好、抗干擾能力強(qiáng)和量程可調(diào)的特點，廣泛用于環(huán)境、養(yǎng)殖、溫室和建筑等的光照強(qiáng)度測量[4-5]。

2.3 鍵盤電路

在實際運用中，需要設(shè)置一個適合植物生長的溫濕度、光照度范圍。當(dāng)一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的運行需要人工干預(yù)時，鍵盤往往是一種最簡單的干預(yù)途徑，利用鍵盤，人們可以很方便的實現(xiàn)向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)或讓系統(tǒng)去執(zhí)行某一項命令。在此，系統(tǒng)設(shè)置了三個按鍵，通過這三個按鍵來設(shè)置溫濕度、光照度的上下限數(shù)值。CPU的操作很快，因此這種抖動就容易對按鍵的識別產(chǎn)生影響，為了防止因按鍵抖動而導(dǎo)致系統(tǒng)的誤操作，一般采取延時操作消除按鍵抖動。

2.4 輸出模塊

1）液晶顯示電路。采用LCD1602液晶顯示屏，顯示系統(tǒng)采集到的環(huán)境參數(shù)，當(dāng)需要進(jìn)行參數(shù)上下限調(diào)整時，顯示出參數(shù)的調(diào)整值。可以調(diào)節(jié)滑動變阻器來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)顯示的亮度。2）報警電路。該系統(tǒng)采用三個發(fā)光二極管燈作為光報警，當(dāng)系統(tǒng)檢測到的數(shù)據(jù)符合給定的要求時，現(xiàn)場燈不顯示；當(dāng)系統(tǒng)檢測到的數(shù)據(jù)不符合要求時，現(xiàn)場做出相應(yīng)參數(shù)的報警。本設(shè)計采集監(jiān)測三個數(shù)據(jù)，設(shè)置了3個報警，更加容易分辨是哪個參數(shù)需要調(diào)整。

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

主程序是系統(tǒng)的監(jiān)控程序，在程序運行的過程中必須先經(jīng)過初始化，包括鍵盤程序，中斷程序，以及各個控制端口的初始化工作。系統(tǒng)在初始化完成后就進(jìn)入溫濕度和光照度測量程序，實時的測量當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)，并通過顯示電路在LCD上顯示數(shù)據(jù)。程序中以中斷的方式來重新設(shè)定參數(shù)的上下限。根據(jù)硬件設(shè)計完成對環(huán)境參數(shù)的控制。按下數(shù)值加鍵可以設(shè)定參數(shù)上限，按下數(shù)值減鍵可以設(shè)定參數(shù)下限。

4 結(jié)論

本環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計，是采用數(shù)字式溫濕度傳感器、光照度傳感器采集信息，送到單片機(jī)進(jìn)行控制溫濕度度和光照度的顯示。另外本系統(tǒng)還可以通過外接電路擴(kuò)展實現(xiàn)報警功能，從而更好的實現(xiàn)溫濕度和光照度的實時控制。若AT89C51內(nèi)存不足，由于引腳相同且功能沒有太大差別，可以改為AT89C52替換。在功能、性能、可操作性等方面都有較大的提升，具有更高的性價比。

溫室大棚環(huán)境控制研討:溫室大棚溫濕度環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的主控電路研究與設(shè)計

【摘 要】根據(jù)目前常見的溫室用溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)所存在的穩(wěn)定性和可靠性等缺點，本文進(jìn)行了研究，利用PIC16F877A單片機(jī)來對蔬菜大棚監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了研究，提高了監(jiān)測系統(tǒng)的智能化和數(shù)字化程度。在研究的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)的主控電路進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計，并提出了相應(yīng)的對策和解決方案。

【關(guān)鍵詞】溫濕度；監(jiān)測系統(tǒng)；主控電路；PIC

目前，大部分常用的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)是以晶體管電路或51單片機(jī)為核心部件，再配以相應(yīng)的傳感器和A/D轉(zhuǎn)換電路組成的溫度和濕度實時監(jiān)測系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)，在實際工作中存在諸如在線調(diào)節(jié)不方便、數(shù)字化和智能化程度較低等缺點。

因此，本文研究了基于PIC16F877A單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)，對主控電路進(jìn)行了改進(jìn)，提出了相應(yīng)的對策和解決方案。

1 設(shè)計思路

通常情況下，溫室內(nèi)的溫度和濕度對作物的影響巨大。如若要使得這些植物在非本季節(jié)處于較佳的生長狀態(tài)，就必須嚴(yán)格控制溫室內(nèi)的溫濕度。而不同類別的植物，所需溫濕度也不盡相同。嚴(yán)格監(jiān)測和控制溫室內(nèi)溫度和濕度環(huán)境參數(shù)，能夠有效保障植物時刻處于較佳的生長狀態(tài)，有利于提高生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量。

首先，本文分析了溫室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)基本原理和性能要求，針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所使用的普通MCU與PIC系列PIC16F877A進(jìn)行性能比較，對優(yōu)化主控電路做出理論依據(jù)，并提出相應(yīng)的優(yōu)化方案和整改對策。然后，分析了目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所使用的模擬量傳感器和直插式數(shù)字傳感器進(jìn)行性能差異，從非電和電兩個方面著手對影響溫濕度監(jiān)測精度及可靠性的原因進(jìn)行分析，并在優(yōu)化的主控電路。最后，采用了以PIC16F877A對直插數(shù)字集成式溫濕度傳感器DHT11進(jìn)行循環(huán)控制，達(dá)到對蔬菜大棚溫濕度實時監(jiān)控的目的[1]。

2 硬件電路設(shè)計

本文選用DHT11作為溫濕度環(huán)境信號監(jiān)測系統(tǒng)的主要傳感器件。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出，包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機(jī)相連，具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價比極高等優(yōu)點。DHT11傳感器的校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測型號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，非常適合溫室內(nèi)的溫度和濕度環(huán)境參數(shù)信號監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)特點[2]。

本設(shè)計利用DHT11直插式數(shù)字溫濕度傳感器對蔬菜大棚溫濕度進(jìn)行實時監(jiān)測，并把實測溫濕度值實時顯示在LCD1602上，可以通過鍵盤設(shè)定溫濕度極限值，如果實測溫濕度超過設(shè)定極限值，則進(jìn)行LED或者蜂鳴器報警操作。

基于PIC16F877A單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)主控電路如圖1所示，監(jiān)測過程大體如下：當(dāng)產(chǎn)品上電時，PIC16F877A與DHT11傳感器通訊，當(dāng)PIC做好數(shù)據(jù)接收準(zhǔn)備時，DHT11通過單總線將數(shù)據(jù)發(fā)到至PIC，最后再由PIC將處理過的檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至LCD1062進(jìn)行顯示，從而達(dá)到蔬菜大棚溫濕度的實時檢測。在此基礎(chǔ)上，用戶可以通過按鍵輸入溫濕度極限值，對溫濕度報警值進(jìn)行設(shè)定，之后以達(dá)到峰值超標(biāo)自動報警的目的。

3 主函數(shù)初始化和外部中斷流程圖設(shè)計

我們對需要的特殊寄存器進(jìn)行初始化后，使其進(jìn)入while循環(huán)，等待外部中斷。

①初始化

初始化函數(shù)包括了系統(tǒng)初始化函數(shù)sys init（）；，LCD初始化函數(shù)lcd_init（）；等。系統(tǒng)初始化函數(shù)主要是對外部中斷的I/O口，和使能端進(jìn)行設(shè)置[3]。LCD初始化函數(shù)lcd_init（）；主要是多LCD的I/O口進(jìn)行方向設(shè)置，LCD指令輸入等操作。如圖2所示，對主函數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)計。

如圖3所示，本文對中斷入口和外部信號進(jìn)行了設(shè)置，使得設(shè)計的主控電路能夠更好的響應(yīng)其他優(yōu)先級更高的事件，從而完成了外部中斷流程的設(shè)計。

從上述設(shè)計的主控電路來看，本文在對傳統(tǒng)主控程序進(jìn)行分析后，才給出基于PIC16F877A的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)主控程序的設(shè)計，并設(shè)計主要模塊的流程圖。不難看出，通過PIC單片機(jī)設(shè)計監(jiān)測系統(tǒng)的主控電路，能夠使得整個監(jiān)測系統(tǒng)的主要部分實現(xiàn)模塊化設(shè)計，這將有利于系統(tǒng)將來的升級改造，并降低了整個程序復(fù)雜度，使程序設(shè)計、調(diào)試和維護(hù)等操作簡單化。從而使得整個監(jiān)測系統(tǒng)相對與傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)而言，能夠體現(xiàn)出智能化、數(shù)字化的特點。

溫室大棚環(huán)境控制研討:溫室、塑料大棚的環(huán)境調(diào)節(jié)技術(shù)探討

摘要：環(huán)境調(diào)控技術(shù)是溫室工程的核心，是溫室周年生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障和獲取高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要手段。環(huán)境調(diào)控主要包括溫室內(nèi)光照、溫濕度、土壤條件和氣體等方面的調(diào)控。

關(guān)鍵詞：溫室；大棚；環(huán)境調(diào)節(jié)

1 濕度調(diào)節(jié)

在保護(hù)地空氣濕度的調(diào)節(jié)中主要是降低調(diào)節(jié)，降低空氣濕度是控制病害發(fā)生的重要手段。一般采用以下措施：通風(fēng)排濕 保護(hù)地的通風(fēng)管理是降低室內(nèi)濕度的重要手段，溫室在寒冷的低溫季節(jié)生產(chǎn)，也要在晴天的中午打開天窗放出濕氣。隨著外界溫度的升高要早通風(fēng)，大通風(fēng)，晚閉風(fēng)，必要時要放夜風(fēng)。不僅晴天要通風(fēng)，陰天也要在中午溫度高時短時放風(fēng)。澆水管理要在晴天的上午進(jìn)行，灌水后要加大通風(fēng)。減少地面土壤水分蒸發(fā) 畦面最好采用地膜覆蓋或稻草覆蓋。改進(jìn)灌溉方式 盡量避免采用大畦漫灌，采用地膜下溝灌；地膜下滴灌。提高室內(nèi)溫度 在低溫季節(jié)利用人工加溫的方式提高室內(nèi)溫度，可明顯降低空氣的相對濕度。

2 土壤條件調(diào)節(jié)

保護(hù)地的土壤條件包括理化條件和生物條件。土壤生物條件主要是有害微生物隨著栽培年限的延長，有逐年增加的趨勢。同時又因是施肥不當(dāng)?shù)仍蛟斐杀Ｗo(hù)地土壤次生鹽漬化問題。保護(hù)地土壤次生鹽漬化的防治，科學(xué)施肥，增施有機(jī)肥，提高土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，可以增強(qiáng)土壤的代換能力和蓄水能力，減輕鹽害。施用化肥時，要選擇含副成分少的種類，盡量少用硫化物和氯化物，并注意有機(jī)肥同化肥配合使用，可選用尿素、磷銨、高效復(fù)合肥和顆粒狀肥料等。基肥可采用有機(jī)肥全面鋪施，化肥定植時溝施或穴施在12～15cm以下，避免表施。切忌過量施肥，高溫季節(jié)應(yīng)控制施肥的數(shù)量。翻耕，冬閑或夏閑時，定植前應(yīng)盡量合理深翻，改良土壤的理化性質(zhì)，并結(jié)合深翻施入有機(jī)肥。揭膜洗鹽，在夏季作物拉秧時，把溫室大棚的覆蓋的塑料薄膜揭去，使之處于露天的狀況下，土壤深耕并起垅溝，理通排水溝。讓雨水淋洗土壤，使鹽水隨流水排除。若逢夏旱雨小時，又急需秋種，可在田地的四周筑起土埂，灌滿水，浸泡幾天后，把水放出。如果鹽漬化嚴(yán)重，可連續(xù)進(jìn)行幾次泡水洗鹽。埋設(shè)暗管垂直洗鹽，在土壤下埋設(shè)塑料波紋暗管，灌溉水經(jīng)上層下泄，鹽分隨流水流入暗管排出。種植耐鹽作物蘇丹草，利用盛夏高溫時茬口間隙，在溫室大棚內(nèi)種植耐鹽作物蘇丹草，生長40天左右，在耕層土壤含鹽量0.35%的情況下，0～5cm的土層含鹽量降低67%；5～25cm的土層含鹽量降低80%。嫁接換根，黃瓜耐鹽力弱，黑籽南瓜的耐鹽力強(qiáng)，利用這一特性，將黃瓜嫁接在黑籽南瓜上，可以提高耐鹽能力，減輕或避免鹽害。換土，把已經(jīng)嚴(yán)重鹽漬化的土壤，用理化性質(zhì)兼優(yōu)的土壤換出。但此法工作量大，大量的優(yōu)質(zhì)土的來源也困難。無土栽培，發(fā)展蔬菜無土栽培是解決土壤鹽漬化的根本途徑。

3 氣體條件調(diào)節(jié)

對蔬菜生育影響比較大的氣體條件是保護(hù)地內(nèi)二氧化碳?xì)怏w和一些有害氣體。蔬菜干物質(zhì)中碳約占50%，這些碳都是通過光合作用吸收二氧化碳得到的，在露地條件下空氣的二氧化碳的濃度為0.03%，在保護(hù)地條件下變化很大，由于保護(hù)地相對密閉，在大量施用有機(jī)肥的情況下，有機(jī)肥分解過程中要放出大量的二氧化碳，夜間室內(nèi)的濃度高于室外，白天隨著蔬菜光合作用的進(jìn)行，二氧化碳的濃度逐漸降低，在不通風(fēng)的情況下，可降低到比室外低的程度，而影響光合作用。經(jīng)過通風(fēng)可逐漸恢復(fù)到自然界二氧化碳的濃度。二氧化碳的產(chǎn)生方法主要有以下幾種：

3.1 化學(xué)法

利用強(qiáng)酸和碳酸鹽進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，可產(chǎn)生二氧化碳。由于二氧化碳的比重大，擴(kuò)散慢，所以在保護(hù)地內(nèi)應(yīng)設(shè)置多個施放點，每667m?至少10個。

3.2 液化二氧化碳釋放法

用量在晴天陽光充足的時候，每天用量為3.7kg/667m?左右。

3.3 生物法產(chǎn)生二氧化碳

最簡單實用的方法是在保護(hù)地內(nèi)施用大量的有機(jī)肥，有機(jī)肥在微生物的分解過程中，放出大量的二氧化碳?xì)怏w。另一個方法是進(jìn)行食用菌同蔬菜間套作，食用菌與蔬菜之間可形成一個良好的生態(tài)關(guān)系。或者在溫室內(nèi)設(shè)置沼氣池，通過燃燒沼氣放出二氧化碳?xì)怏w。同時通過燃燒沼氣加熱溫室。

保護(hù)地內(nèi)蔬菜特別容易受到氨氣的危害，當(dāng)空氣中的氨氣濃度達(dá)到5mg/l時，就會出現(xiàn)受害的癥狀，氨氣從葉片的氣孔侵入，受害葉片表現(xiàn)水浸狀，顏色變淡，逐步變白或淡褐色，葉緣呈灼燒狀，嚴(yán)重時退綠變白而全株死亡。

預(yù)防氨氣的危害，首先要合理施肥。在保護(hù)地內(nèi)要施入充分腐熟的有機(jī)肥，追肥時要按照“量少勤施”，深施在12～15cm以下，施后蓋土，并結(jié)合澆水以抑制氨氣的揮發(fā)，不使用揮發(fā)性較強(qiáng)的化肥。施肥后要及時通風(fēng)換氣，排出有害氣體。保護(hù)地內(nèi)氮素化肥不要一次施用過多，同時最好同磷鉀肥配合使用。防治二氧化硫的危害，除了應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)無煙煤等燃料外，靠爐火和煙道加溫的溫室，爐體和煙道設(shè)置要合理、安全。一旦感到有煙熏或異味時，立即要打開天窗放氣，并適當(dāng)澆水、追肥等，以減輕危害。

溫室大棚環(huán)境控制研討:溫室大棚環(huán)境下外陰陰道假絲酵母菌病的防治

[摘要] 目的 探討溫室大棚環(huán)境下外陰陰道假絲酵母菌病(VVC)治療效果及預(yù)防措施，為溫室大棚環(huán)境工作的女性提供健康保健。方法 分析2009年6月至2011年6月，在溫室大棚環(huán)境工作6個月以上的婦女503人中，在行TCT檢查時，行陰道分泌物檢查，查出外陰陰道假絲酵母假絲酵母菌病8例，其中復(fù)雜性外陰陰道假絲酵母菌病1例。結(jié)果 通過規(guī)范治療提高了疾病的治愈率，消除病因養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣明顯的減少了疾病的發(fā)生率。結(jié)論 溫室大棚環(huán)境一般相對溫度在20℃-30℃之間，濕度在65%-90%之間，高溫潮濕環(huán)境使會陰局部溫度及濕度增加，假絲酵母菌易于繁殖引起感染。但只要積極消除病因，合理規(guī)范用藥能提高疾病的治愈率，良好的衛(wèi)生習(xí)慣能預(yù)防及減少疾病的發(fā)生。

[關(guān)鍵詞] 溫室大棚環(huán)境； 外陰陰道假絲酵母菌病(VVC)

外陰陰道假絲酵母菌病是由假絲酵母菌引起的常見外陰陰道炎癥。國外資料顯示，約75%婦女一生中至少患過1次外陰陰道假絲酵母菌病，45%婦女經(jīng)歷過2次或2次以上的發(fā)作。80%-90%病原體為白假絲酵母菌，白假絲酵母菌為條件致病菌，10%-20%非孕婦女及30%孕婦陰道中有此菌寄生，但菌量極少，呈酵母相，并不引起癥狀。只有在全身及陰道局部細(xì)胞免疫能力下降、假絲酵母菌大量繁殖并轉(zhuǎn)變?yōu)榫z相，才出現(xiàn)癥狀。應(yīng)用廣譜抗生素、妊娠、糖尿病、大量應(yīng)用免疫抑制劑、會陰局部溫度及濕度增加，均利于假絲酵母菌繁殖而引起感染 。本研究對溫室大棚環(huán)境下外陰陰道假絲酵母菌病治療及預(yù)防進(jìn)行回顧分析，現(xiàn)報告如下：

1 資料與方法

1.1 臨床資料 采用前瞻性研究方法，收集2009年6月至2011年6月在我院行TCT檢查時溫室大棚工作6個月以上的婦女503人，采用統(tǒng)一病歷調(diào)查表填寫有關(guān)內(nèi)容，包括年齡、月經(jīng)史、性生活史、避孕史、生育史、家族腫瘤史。進(jìn)行陰道分泌物檢查共測出外陰陰道假絲酵母菌病患者8人，對8人進(jìn)行病因分析及治療。

1.2 方法

1.2.1 體格檢查 檢查并記錄外陰陰道壁有無充血水腫、陰道分泌物顏色、性狀和量、宮頸有無充血水腫及膿性分泌物。

1.2.2 具體操作 用念珠菌檢測試劑盒檢測：用棉拭子取陰道側(cè)壁上1/3段的分泌物，將棉拭子頭部浸入念珠菌加1ml緩沖液旋轉(zhuǎn)6-8次混合均勻，垂直放入試紙條，5-15分鐘判讀，C線及T線均出現(xiàn)為陽性，C線出現(xiàn)T線未出現(xiàn)為陰性，超過15分鐘仍無C線表示錯誤。

1.2.3 治療方法 單純性外陰陰道假絲酵母菌病主要以局部短療程抗真菌藥物為主，硝呋太爾制霉菌素膠囊一粒日一次放陰道內(nèi)，連用7天。復(fù)雜性外陰陰道假絲酵母菌病治療為初始治療及維持治療。硝呋太爾制霉菌素膠囊一粒日一次放陰道內(nèi)，連用14天。同時口服氟康150mg每周一次，共六個月。

1.2.4 隨訪 治療一個療程后復(fù)查，并指導(dǎo)會陰陰道局部護(hù)理，養(yǎng)成良好衛(wèi)生習(xí)慣，避免使用高劑量雌激素的避孕藥。

2 結(jié)果

2.1 癥狀消失時間 外陰瘙癢、灼痛、陰道分泌物增多等癥狀消失大約3-4天。

2.2 治愈率 局部用藥一療程陰道分泌物復(fù)查正常，無癥狀者5例，62.5％治愈率。

2.3 復(fù)發(fā)率 一年內(nèi)有癥狀并陰道分泌物檢查有真菌存在的VVC發(fā)作4次或以上者3例。發(fā)病率37.5％。給予復(fù)雜性外陰陰道假絲酵母菌病治療為初始治療及維持治療。硝呋太爾制霉菌素膠囊一粒日一次放陰道內(nèi)，連用14天。同時口服氟康150mg每周一次，共六個月。均治愈。

3 討論 溫室大棚環(huán)境一般相對溫度在20℃-30℃之間，濕度在65%-90%之間，高溫潮濕環(huán)境使會陰局部溫度及濕度增加，假絲酵母菌易于繁殖引起感染。溫室大棚環(huán)境中503人其中有8人患病，患病率為1.65%，此8例均正規(guī)治療好轉(zhuǎn)，在治療過程中依據(jù)假絲酵母菌對熱的抵抗力不強(qiáng)，加熱至60℃1小時即死亡，但對干燥、日光、紫外線及化學(xué)制劑等抵抗力較強(qiáng)。所以指導(dǎo)患者勤換內(nèi)褲，用過的毛巾、盆及內(nèi)褲均應(yīng)用開水燙洗。并對有癥狀男性性伴侶進(jìn)行假絲酵母菌檢查及治療。所以積極消除病因，合理規(guī)范用藥能大大提高疾病的治愈率，良好的衛(wèi)生習(xí)慣能預(yù)防及減少疾病的發(fā)生，使溫室大棚環(huán)境中工作的婦女患病率降低。