Revisión de la literatura
Ensayo de muestra de revisión de la literatura
En el estudio, el trabajo y la vida, todos a menudo entran en contacto con artículos que realizan investigaciones en diversos campos académicos y describen los resultados de la investigación académica. . ¿No tienes idea a la hora de escribir un artículo? A continuación se muestran ejemplos de reseñas de literatura que he recopilado para todos. Son solo como referencia. Puede leerlos.
Ejemplo de revisión de literatura de tesis de pregrado (diseño)
Título de tesis: Sistema de control y medición del ambiente de invernadero y sus tendencias de desarrollo
Resumen: Este artículo explica el ambiente de invernadero sistema de medición y control La situación de desarrollo en el país y en el extranjero incluye los resultados de la investigación en sus respectivos campos de países como los Estados Unidos, Japón y los Países Bajos, que cuentan con tecnología de medición y control de invernaderos relativamente avanzada desde el nacimiento de los invernaderos y después. Con la introducción de la tecnología de invernaderos en China, varias universidades y profesionales se han convertido en expertos en sus propios campos explorando aspectos y logrando ciertos resultados de investigación. En segundo lugar, se discutió brevemente la frontera de desarrollo de los sistemas de medición y control de invernaderos, es decir, tecnologías avanzadas en este campo, como sistemas de monitoreo por radio, tecnología GPRS, sistemas de control remoto de invernaderos, etc. Finalmente, se describen en detalle los principales factores que influyen en la medición y control de invernaderos, incluyendo la temperatura, la humedad, la luz, la concentración de CO2 y los métodos de tratamiento más adecuados actualmente.
Palabras clave: medición y control del ambiente de invernadero; monitoreo por radio; monitoreo remoto
Sistemas de control del ambiente de invernadero y su desarrollo
Resumen: Este artículo dice el desarrollo de el sistema de control ambiental de invernaderos en el país y en el extranjero, desde el nacimiento de los invernaderos, Estados Unidos, Japón, Países Bajos y otros países con tecnología de monitoreo y control de invernaderos más avanzados en sus respectivas áreas de investigación, y después de la introducción de la tecnología de invernaderos, así como Nacional, varias universidades y profesionales para explorar su propio bien y han hecho ciertos aspectos de los resultados de la investigación. En segundo lugar, a la vanguardia del desarrollo del sistema de control de invernaderos, como el sistema de control de radio, la tecnología GPRS, el sistema de control remoto de invernaderos y. y finalmente, detalles específicos sobre los principales factores de monitoreo y control de invernaderos, incluida la temperatura, la humedad, la luz, la concentración de CO2 y el enfoque más apropiado en la actualidad. Palabra clave: sistema de control remoto de invernaderos;
Introducción
En la actualidad, la agricultura de mi país se encuentra en una nueva etapa de transformación de la agricultura tradicional a la agricultura moderna con el objetivo de lograr alta calidad, eficiencia y alto rendimiento. Como producto importante de la agricultura moderna, los invernaderos se han utilizado ampliamente en la mayor parte del país. El invernadero puede simularse como un ecosistema semicerrado monitoreado por inteligencia artificial. Puede evitar la influencia de diversos factores externos adversos y controlar artificialmente[1] o crear un entorno climático adecuado para el crecimiento de los cultivos. Dado que varios factores ambientales en el invernadero pueden controlarse artificialmente, la tecnología de control determina directamente el rendimiento y la calidad de los cultivos en el invernadero.
Los sistemas de medición y control de invernaderos incluyen generalmente tres módulos: módulo de recogida de información ambiental, módulo de procesamiento de datos y módulo de ejecución. En el sistema actual de medición y control, el conjunto de factores ambientales incluye principalmente temperatura, humedad, concentración de CO2, intensidad de la luz, humedad del suelo, etc.
1. El desarrollo de la medición y el control ambiental de los invernaderos en el país y en el extranjero
Desde el nacimiento de los invernaderos en la década de 1970, varios países han llevado a cabo investigaciones cada vez más profundas sobre la medición. y tecnología de control, desarrollándose gradualmente en la dirección de la creación de redes, la inteligencia y la integración [2]
1.1 Descripción general del desarrollo de la tecnología de invernadero extranjera
Estados Unidos es el primer país. inventar computadoras y también aplicarlas a Uno de los primeros y más grandes países en control y gestión de invernaderos. El sistema de gestión y control por computadora de invernaderos desarrollado en los Estados Unidos puede regular automáticamente muchos factores como la luz, la temperatura, el agua, el gas y los fertilizantes químicos en el invernadero de acuerdo con las características y requisitos de los cultivos de invernadero. También puede utilizar el manejo de la diferencia de temperatura. tecnología para realizar el control de flores, frutas, hortalizas y otros productos para regular y controlar las etapas de floración y maduración.
En Japón, la construcción de horticultura de instalaciones, que es el contenido principal de la agricultura de instalaciones, está bastante desarrollada. Por ejemplo, se han utilizado ampliamente invernaderos de plástico y otras instalaciones de cultivo artificiales. El cultivo se encuentra entre los mejores del mundo. Las hortalizas, flores, frutas, etc. se utilizan ampliamente en la producción de invernaderos y ha realizado investigaciones en varios proyectos de instalaciones para las altas temperaturas, la humedad y otros entornos adversos de las instalaciones de producción de plántulas. , incluyendo principalmente dispositivos de apertura y cierre de dispositivos de siembra en instalaciones, dispositivos de estimulación por contacto de plántulas, dispositivos de riego de plántulas y dispositivos de sombreado, investigación automatizada sobre la detección y eliminación de plántulas defectuosas y dispositivos de replantación, dispositivos de fertilización con CO2, etc.
En 2002, la Escuela de Agricultura de la Universidad de Londres, Reino Unido, utilizó tecnología de control remoto por computadora para observar la temperatura, la humedad y otras condiciones ambientales en invernaderos a 50 km de distancia y controlarlas de forma remota. Además, en vista del impacto de la concentración de CO2 en los cultivos, generalmente se instalan ventiladores en los invernaderos para agitar el aire y hacer que la concentración de CO2 en el invernadero sea constante [5].
Los Países Bajos desarrollaron invernaderos hortícolas antes. Debido a su ubicación en latitudes altas, días cortos, temperaturas medias bajas durante todo el año y otros factores climáticos que no favorecen el crecimiento de los cultivos, se concentran mayores esfuerzos en su desarrollo. de flores y hortalizas de alto valor económico, el desarrollo a gran escala de invernaderos de vidrio y las instalaciones de ingeniería de apoyo y el uso del control por computadora han mejorado enormemente la producción y los requisitos de calidad de los cultivos.
Con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, la industria extranjera de invernaderos está comprometida con la aplicación generalizada de alta tecnología. La tecnología de telemetría, la tecnología de red y el control LAN se han utilizado gradualmente en la gestión y el control de invernaderos. En los últimos años, la tecnología de control de temperatura en varios países ha propuesto el establecimiento de estándares de la industria de invernaderos y se está desarrollando en la dirección de la creación de redes a gran escala. y no tripulado [6].
1.2 Descripción general del desarrollo de la tecnología nacional de invernaderos
Las aplicaciones informáticas nacionales comenzaron a mediados de la década de 1970, cuando se utilizaban principalmente para análisis estadístico y cálculo de datos. Desde finales de la década de 1970, nuestro país ha introducido sucesivamente muchas tecnologías de invernadero modernas y avanzadas de los Estados Unidos, Japón, los Países Bajos y otros países. Sobre la base de aprender y aprender de las tecnologías de invernadero de alta tecnología de los países desarrollados, la agricultura de nuestro país. El personal de investigación científica ha realizado experimentos sobre la temperatura interna de los invernaderos. La investigación exhaustiva sobre tecnologías de control de factores ambientales como la humedad, la luz y la concentración de CO2 ha logrado grandes avances en la tecnología de invernaderos en mi país en el camino del aprendizaje y el desarrollo.
La introducción temprana de la tecnología de invernadero se produjo en 1987, cuando la Academia China de Ciencias Agrícolas introdujo el sistema FELIXC 512 y estableció la primera institución de investigación de aplicaciones informáticas en el sistema agrícola nacional [7]. A principios de la década de 1990, las computadoras comenzaron a utilizarse en la gestión y el control de invernaderos.
En 2000, Jin Yu estudió la aplicación del ordenador de control industrial IPC en el control automatizado de invernaderos [8]. Esta investigación utiliza un controlador industrial como núcleo para recopilar información ambiental y controlar instalaciones periféricas para realizar el control. Se logra un control ambiental cerrado del invernadero, pero el sistema tiene un cableado complejo, un mantenimiento complicado y un coste elevado.
En 2005, Du Hui et al. estudiaron un sistema distribuido de monitorización de invernaderos basado en tecnología Bluetooth [9]. Este sistema combina tecnología Bluetooth y tecnología de bus de campo y la aplica al monitoreo de grupos de invernaderos, lo que mejora la confiabilidad del sistema y reduce las interferencias durante la transmisión de datos. Sin embargo, debido a la inmadurez de la propia tecnología Bluetooth, cuando se combina con otras tecnologías, provocará un caos en el sistema y dificultades de regulación. La aplicación práctica de este sistema aún requiere una investigación en profundidad.
En 2007, Tang Juan et al. estudiaron un sistema de medición y control de invernaderos basado en un nuevo microcontrolador AVR [10]. Este sistema combina la producción individual y la producción a gran escala, y realiza la producción a gran escala de invernaderos de varios tramos sobre la base de la automatización inteligente de la producción de un solo invernadero.
En 2008, Zhou Maolei y Guo Kangquan desarrollaron un sistema de control de invernadero basado en un microprocesador ARM7 [11]. El sistema puede realizar una recopilación dinámica y en tiempo real de valores analógicos y de conmutación en varios canales del invernadero a través de algoritmos AD. Los datos recopilados se procesarán y guardarán periódicamente y se enviarán los valores de control.
2 Nuevos desarrollos en tecnología de invernaderos
La tecnología de las instalaciones agrícolas modernas se ha desarrollado enormemente, utilizando diferentes tecnologías avanzadas para crear un entorno de invernadero propicio para el crecimiento de los cultivos. tecnología de invernadero.
2.1 Sistema de monitoreo por radio
Con la continua expansión de la escala de producción y el aumento en el número de invernaderos, las deficiencias de los sistemas de monitoreo por cable, como cableado complicado, mantenimiento difícil e incapacidad Agregar nodos arbitrariamente ha sido expuesto. Con el desarrollo de la tecnología electrónica, ha aparecido el chip transceptor inalámbrico integrado nRF905. Este chip es de tamaño pequeño y puede funcionar agregando solo unos pocos componentes periféricos. realiza la transmisión inalámbrica de información La computadora host sirve como información. El terminal de procesamiento constituye el sistema de monitoreo de parámetros ambientales del invernadero. Este sistema tiene las características de no tener cableado, los puntos de recolección se pueden aumentar o disminuir a voluntad, estructura simple, bajo consumo de energía. y conexión en red conveniente, por lo que tiene un alto valor práctico [12]
2.2 Aplicación de la tecnología GPRS
GPRS (Servicio General de Radio por Paquetes) es la abreviatura de Servicio General de Radio por Paquetes y es un Tecnología de conmutación de paquetes inalámbrica basada en el sistema GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles). El mismo canal inalámbrico puede ser compartido por múltiples usuarios Sólo cuando un usuario necesite enviar o recibir datos se ocuparán los recursos del canal, utilizándose así de manera efectiva los recursos del canal. El servidor del centro de monitoreo puede utilizar diversos datos de información recopilados en el estado móvil a través de GPRS y construir un sistema de transmisión de datos de información de monitoreo ambiental de invernaderos en la plataforma comercial GPRS proporcionada por proveedores de servicios de comunicaciones móviles para realizar una recopilación inalámbrica de puntos inteligentes de recopilación de información de control de invernaderos. Transmisión de datos, el sistema de monitoreo también puede realizar la transmisión inversa de datos e instrucciones para lograr el propósito del control remoto [13]. El centro de monitoreo ambiental de invernaderos también puede explorar el estado de crecimiento de los cultivos de cada invernadero a través del servidor.
2.3 Sistema de monitoreo distribuido de invernadero basado en bus CAN y Profibus
El bus CAN (red de área de controlador) es una red de área local de comunicación serial para sistemas de control distribuido en tiempo real [14-15 ], su transmisión de señal adopta una estructura de trama corta, que tiene las ventajas de un tiempo de transmisión corto, baja probabilidad de interferencia, fuerte rendimiento en tiempo real, buen rendimiento y alta confiabilidad. Se usa ampliamente en la transmisión de datos entre la detección y los actuadores en varios. sistemas de control de comunicación.
El sistema de control y medición distribuida de temperatura y humedad del bus Profibus tiene funciones similares al bus CAN. Entre los distintos buses de campo existentes, el bus Profi2bus ocupa una gran cuota de mercado y proporciona tres tipos de protocolo: DP, PA3 y FMS.
2.4 Aplicación de instrumentos virtuales
El desarrollo de los sistemas de medición de invernaderos ha pasado por instrumentos analógicos, instrumentos de componentes discretos, instrumentos digitales e instrumentos inteligentes, y ahora se ha convertido en instrumentos virtuales. El instrumento virtual es una plataforma de instrumentos virtuales compuesta por una computadora como núcleo. Puede realizar una variedad de funciones de prueba a través de diferentes software de instrumentos virtuales. Puede reemplazar algunos hardware de instrumentos tradicionales con instrumentos virtuales y utilizar las potentes funciones de recopilación y análisis de datos. instrumentos virtuales para realizar pruebas, procesar diversa información y luego enviar los resultados a la pantalla o al mecanismo de ajuste de control para ajustar los parámetros ambientales del invernadero [16].
2.5 Sistema de control remoto de invernaderos
Para lograr un control simple de los invernaderos por parte de los agricultores y aumentar la producción y los ingresos de los agricultores, el sistema de control remoto de invernaderos es obviamente un proyecto digno de investigación y promoción. El sistema tiene requisitos de tiempo real muy altos, larga distancia de transmisión y altos requisitos de estabilidad y antiinterferencias. CC2Link es de bajo costo y puede cumplir con los requisitos de comunicación del entorno en el sitio y se ha convertido en la principal novedad en el sitio. Además, Ethernet en tiempo real, alta velocidad y larga distancia de transmisión se ha convertido en el principal método de comunicación remota. La combinación de ambos crea una red de control remoto de invernaderos [17].
3 Factores que afectan al crecimiento de los cultivos y métodos de tratamiento
El crecimiento y desarrollo de los cultivos depende, por un lado, de las características genéticas del propio cultivo, y por otro, depende sobre las condiciones ambientales externas. En términos de producción, el crecimiento y desarrollo deben controlarse mediante excelentes técnicas de cultivo y la creación de condiciones ambientales adecuadas.
Las principales condiciones ambientales que afectan el crecimiento y desarrollo de los cultivos incluyen: temperatura (temperatura del aire y temperatura del suelo), luz (intensidad de luz y fotoperiodo), humedad (humedad del aire y humedad del suelo), suelo (fertilidad del suelo y reacción de la solución del suelo), aire (características del aire en la atmósfera y del suelo, contenido de CO2, contenido de gases tóxicos), condiciones biológicas (microorganismos del suelo y plagas y enfermedades), etc. Los cuatro aspectos de temperatura, humedad, luz y concentración de CO2 se analizarán en detalle a continuación.
3.1 Temperatura
De entre los ambientes de crecimiento y desarrollo de los cultivos, la temperatura es el más sensible e importante. En el entorno natural, la temperatura cambia periódicamente con el cuarto nivel en el tiempo y disminuye en el espacio con el aumento de la latitud y la altitud.
Además, si está en el interior, el crecimiento denso de los cultivos hará que el espacio de temperatura sea más complicado. De hecho, la distribución espacial de la temperatura se ve afectada de manera integral por los factores climáticos exteriores, los métodos de control interior y las plantas. estructura de la población. La temperatura del aire es a menudo desigual tanto horizontal como verticalmente.
Soluciones:
El control de temperatura actual en invernaderos incluye principalmente calefacción, aislamiento y refrigeración [18]. La calefacción tiene tres formas: sistema de calefacción de aire caliente, sistema de calefacción de agua caliente y calefacción del suelo; la forma más sencilla de enfriar es la ventilación.
3.2 Humedad
La humedad del aire y del suelo adecuadas son condiciones importantes para el crecimiento saludable de los cultivos en el invernadero. Según la investigación, excepto en los días nublados y lluviosos, la baja humedad del aire interior por la tarde hará que los cultivos tomen una pausa para el almuerzo fotosintético.
En circunstancias normales, la humedad relativa adecuada para los cultivos es de 60 a 80. Por lo tanto, la humedad relativa del aire en el invernadero afecta directamente la fotosíntesis de los cultivos y la calidad de la producción de los cultivos. Además, si la humedad del aire es demasiado alta, las plantas de cultivo también son propensas a enfermarse;
La humedad del suelo también tiene un gran impacto en las plantas. Si el invernadero tiene un drenaje deficiente, un riego inadecuado y el suelo tiene poca permeabilidad al agua, se producirá un exceso de humedad en el suelo, se reducirá el oxígeno en el suelo y se reducirá. la respiración del agua de las raíces de las plantas, afectando así el metabolismo del agua de las plantas, retardando el crecimiento de las plantas o provocando la pudrición de las raíces [19].
Métodos de tratamiento:
Los métodos de deshumidificación incluyen ventilación, calefacción y deshumidificación, recubrimiento con película plástica, uso de deshumidificadores y dispositivos de ventilación con intercambio de calor para deshumidificación. Los métodos de humidificación incluyen humidificación por aspersión, humidificación por cortina húmeda y sistemas de aspersión instalados en la parte superior del invernadero [20]. Además de la humidificación, estos métodos también pueden lograr efectos refrescantes.
3.3 Intensidad de la luz
La luz es una de las condiciones clave para el crecimiento y desarrollo de los cultivos. Sin luz, las plantas no crecen. Una luz insuficiente afectará inevitablemente el crecimiento y desarrollo de las plantas.
La intensidad de la luz afecta directamente a la intensidad de la fotosíntesis del cultivo. En comparación con la luz exterior, las diferencias obvias en la luz interior se manifiestan en tres aspectos: cantidad reducida, cambio en la calidad de la luz y distribución desigual de la luz, formando así un entorno luminoso único en el invernadero [21].
Solución: Ajustar manualmente las instalaciones externas del invernadero para cambiar la intensidad de la luz en el invernadero