方茂荣,汤一群,何月央,朱明
(1.武义县农业局特产站,浙江 武义 321200;2.武义县王宅镇农技站,浙江 武义 321200;3.武义县泉溪镇农技站,浙江 武义 321200;4.南京士爵电子科技有限公司,江苏 南京 000000)
“蚕种催青智能测控系统”的应用
方茂荣1,汤一群2,何月央3,朱明4
(1.武义县农业局特产站,浙江 武义 321200;2.武义县王宅镇农技站,浙江 武义 321200;3.武义县泉溪镇农技站,浙江 武义 321200;4.南京士爵电子科技有限公司,江苏 南京 000000)
武义县蚕种催青室建设于20世纪70年代,2010年投资35万元进行了修建,安装了“南京士爵电子科技有限公司”研发的“蚕种催青智能测控系统”,全自动控制,单期可催青2万张蚕种的2间(长7 m、宽4 m、高3.5 m)蚕种催青室。经过两年的运行,效果良好,为武义县、乃至于金华市(金华市除兰溪外的蚕种都在武义催青)催青蚕种近40000张,蚕种一日孵化率达到98%以上,比使用系统前提高10个百分点,满足了金华市(除兰溪外)蚕农优质蚕种需求,为养蚕的优质高产提供坚实的蚕种保证。
系统包括三个组成部分:蚕种催青计算机测量控制系统、催青室动力配电系统、基础设施改造系统。
(1)蚕种催青计算机测量控制系统。采用遥测遥控技术、数字传感技术、智能模块控制技术,对蚕种催青过程进行全程计算机连续测量和实时控制,是具有全自动地进行信息测量、信息采集、信息传递、信息处理、信息积累特征的自适应系统。
(2)催青室动力配电系统。根据小环境气体动力学原理,完成催青室的动力布线和信号布线。采用先进可靠的制热、制冷、匀风、换气、光照设备。
(3)基础设施改造系统。保证受控催青室内的气体新鲜、均匀,达到优良的催青效果。
2.1 系统测量
通过布置在催青室内的干湿温度计探头,测量催青室内的温湿度。
2.2 系统控制
按照蚕种催青技术标准,通过对加热、制冷、增湿、匀风、换气、光照等设备的控制,满足蚕种催青小环境要求。2.3系统性能
(1)催青室温湿度数据采集处理。
(2)催青室电热丝加热、空调制冷、增湿器、匀风扇、换气扇、光照等设备控制功能。
(3)催青室温湿度变化(图形方式)动态显示功能。
(4)数据存储及检索功能。
(5)催青室小环境要求设置功能。
(6)催青室温湿度、通风、光照设备工作状态显示功能。
2.4 主要技术参数
(1)测温范围:-10℃~50℃,温度分辨率:0.1℃。(2)湿度:采用干湿差法。(3)控制精度:±0.2℃(4)匀风速:≦0.5m/s。
3.1 温湿度数据采集、处理
温湿度数据采集设备采用每间催青室4组干湿温度计探头,连接数据采集处理器。4组干温温度数据平均得出实时温度;4组湿温温度数据平均得出实时湿温,两者相减得出实时干湿差,另设一组干湿温度计探头安装在走廊中,测得自然温度、干湿差。
3.2 加热设备,采用电热丝
(1)加热设备的安装。每间催青室安装3000 w(2组各1500 w)电热丝,电热丝上、下绕装在催青室的两边墙壁上。
(2)加热设备的运行、控制。根据自然温度情况,依据催青技术要求,当催青室外温低于催青技术要求温度时,应用加热设备加热。预先设置加热温度,采集到的实时温度低于预设温度时加热设备工作,反之关闭加热设备。
3.3 制冷设备,采用空调机
(1)制冷空调的安装。每间催青室安装2台(大1.5匹分体式)空调,分别安装在催青室房间的两头门、窗的上方,2台空调室内机之间设通风道,冷风从通风道的下方小孔中吹出。
(2)制冷空调的运行、控制。根据自然温度情况,依据催青技术要求,当催青室外温高于催青技术要求温度时,应用制冷空调降温。预先设置降温温度,采集到的实时温度高于预设温度时制冷空调工作,反之关闭制冷空调。
3.4 增湿设备,采用补湿器
(1)增湿设备的安装。每间催青室地面整理时铺设供水管道,安装2个水龙头连接2台自动补湿器(型号:SCH-P型,60 w)。
(2)增湿设备的运行、控制。计算机采集处理后的干湿差与预设的干湿差进行比较,高于预设时自动开启补湿器,反之则关闭。
3.5 匀风、换气、光照
(1)匀风通过匀风扇、风道等设施完成。匀风扇、风道的布设:地面设置3个横风道,每个横风道中间安装一台匀风扇(管道式排风扇,型号:APB-30型,40 w);天花板吊顶,在2台空调室内机之间设一风道,风道用打有小孔的板材封盖;催青室室内的两边整个墙体用打有小孔的板材做成腔,与地面风道衔接,使空气从匀风扇吸入风道再从墙体的小孔中吹出,形成循环,从而使整个室内空气均匀。
(2)换气。每间催青室安装进风、出风风扇(百叶窗排风扇,型号:APB-30型,40 w)各1台,进风风扇安装在门的上方,出风风扇安装在窗的下方,换气时同时开启。
(3)光照。每间催青室两边墙体各安装3个单管40 w日光灯,天花板正中间安装双管日光灯1个,各安1支40 w的红、白灯管。
(4)控制。根据催青蚕种的胚子发育情况,预设光照、匀风、换气时间,系统根据预设时间自动开启及关闭设备。
(1)为防止因计算机工作不正常,特别是计算机死机造成温度过高或者过低影响蚕种胚子的正常发育甚至死亡(加热时可能因计算机死机导致一直加热,温度过高烘死蚕种),因此在催青期间应该24 h有人在现场值班,随时观察系统运行情况。加装独立于本系统之外的报警系统,以防止意外发生。
(2)预设催青温度要比目的温度低0.2℃。在加热、制冷时有一个延后的情况,加热时,当计算机测得的实时温度达到预设温度时,停止加热,但是电热丝还有剩余的热量,会使温度再升高0.2℃以上;制冷时,当计算机测得的实时温度达到预设温度时开始启动空调,但是空调有1 min左右的启动过程才开始送风。