組培培養(yǎng)室實(shí)現(xiàn)光照、溫濕度、二氧化碳等的精準(zhǔn)控制
組培培養(yǎng)室實(shí)現(xiàn)光照、溫濕度、二氧化碳等的精準(zhǔn)控制
控制植物生長(zhǎng)環(huán)境的設(shè)備由簡(jiǎn)單的生長(zhǎng)箱發(fā)展到控制復(fù)雜的組培培養(yǎng)室，組培培養(yǎng)室是模擬自然環(huán)境變化的大型試驗(yàn)設(shè)備。植物生長(zhǎng)的自然環(huán)境參數(shù)主要是溫度、濕度、光照度和CO2含量，對(duì)植物生長(zhǎng)的自然環(huán)境的人工模擬，過(guò)去一直依靠試驗(yàn)人員在各氣候室現(xiàn)場(chǎng)逐點(diǎn)抽樣，再進(jìn)行儀器測(cè)試或感官判斷，測(cè)試方法大多以單次測(cè)試輸出結(jié)果顯示，普遍存在測(cè)試誤差大及重復(fù)性差等缺點(diǎn)，尤其在測(cè)試次數(shù)較少的情況下，提高測(cè)試的重復(fù)性是提高組培培養(yǎng)室測(cè)試準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。
為此，作者研究了組培培養(yǎng)室中溫度、濕度、光照度和CO2含量等測(cè)試數(shù)據(jù)的分布，提出了組培培養(yǎng)室的疏失誤差剔除方法，研制了組培培養(yǎng)室多參數(shù)綜合測(cè)試系統(tǒng)。系統(tǒng)在測(cè)試前根據(jù)不同植物在不同生長(zhǎng)時(shí)期及不同生長(zhǎng)狀態(tài)輸入相應(yīng)基準(zhǔn)值，以剔除了疏失誤差的數(shù)測(cè)試的數(shù)據(jù)融合值為測(cè)試結(jié)果顯示值，有效地提高了測(cè)試的重復(fù)性和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)植物生長(zhǎng)環(huán)境所需的溫度、濕度、光照度和CO2含量的有效控制，從而為植物生長(zhǎng)環(huán)境的信息融合和控制決策奠定了基礎(chǔ)。
系統(tǒng)以PC機(jī)（主機(jī)）為核心，分機(jī)遍布各試驗(yàn)培養(yǎng)室，線路鋪設(shè)長(zhǎng)，容易受到雷電等空間輻射干擾和電源電網(wǎng)干擾。為此，我們?cè)谙到y(tǒng)中采取了屏蔽、隔離、濾波等硬件抗干擾措施，以及采取數(shù)字濾波、指令冗余、標(biāo)志判斷、看門(mén)狗定時(shí)器、待機(jī)睡眠等一系列的軟件抗干擾措施，收到了良好的效果。為保證系統(tǒng)安全，避免非法用戶(hù)進(jìn)入、移植和修改，主機(jī)還采取了口令保護(hù)和軟件加密措施。
系統(tǒng)免不了要進(jìn)行一些參數(shù)調(diào)整、控制權(quán)轉(zhuǎn)換、停電和復(fù)電處理，諸如此類(lèi)的人工干預(yù)，以及一些不能通過(guò)軟件編程鎖定的操作，都可能對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾，產(chǎn)生特殊數(shù)據(jù)，形成異常記錄。
另一方面，雖然在狀態(tài)參數(shù)異常的情況下有報(bào)警記錄，但固定的數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔，必定會(huì)漏掉許多有價(jià)值的數(shù)據(jù)突變過(guò)程，不利于異常情況分析。
對(duì)一些重要的參數(shù)（如溫度）設(shè)定數(shù)據(jù)異常記錄功能，在短時(shí)間內(nèi)（如10 s）參數(shù)值變化幅度大于原值的10%,不管有沒(méi)有超過(guò)設(shè)定報(bào)警限度，都進(jìn)行記錄，這樣，在故障情況下，可以馬上查到整個(gè)變化過(guò)程；如果沒(méi)有達(dá)到報(bào)警設(shè)定值，又可以在每天例行的數(shù)據(jù)分析中根據(jù)記錄出現(xiàn)的頻度，及時(shí)檢查系統(tǒng)是否異常。
采用剔除了疏失誤差的組培培養(yǎng)室多參數(shù)綜合測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了溫度、濕度、光照度和CO2含量的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、自動(dòng)檢測(cè)，具有高效實(shí)用的特點(diǎn)，系統(tǒng)已投入運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果表明，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，測(cè)試準(zhǔn)確，運(yùn)行可靠，具有廣泛的應(yīng)用前景。
