組培培養(yǎng)室實現(xiàn)光照、溫濕度、二氧化碳等的精準控制
組培培養(yǎng)室實現(xiàn)光照、溫濕度、二氧化碳等的精準控制
控制植物生長環(huán)境的設備由簡單的生長箱發(fā)展到控制復雜的組培培養(yǎng)室，組培培養(yǎng)室是模擬自然環(huán)境變化的大型試驗設備。植物生長的自然環(huán)境參數(shù)主要是溫度、濕度、光照度和CO2含量，對植物生長的自然環(huán)境的人工模擬，過去一直依靠試驗人員在各氣候室現(xiàn)場逐點抽樣，再進行儀器測試或感官判斷，測試方法大多以單次測試輸出結果顯示，普遍存在測試誤差大及重復性差等缺點，尤其在測試次數(shù)較少的情況下，提高測試的重復性是提高組培培養(yǎng)室測試準確性的關鍵。
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)綜合測試系統(tǒng)。系統(tǒng)在測試前根據(jù)不同植物在不同生長時期及不同生長狀態(tài)輸入相應基準值，以剔除了疏失誤差的數(shù)測試的數(shù)據(jù)融合值為測試結果顯示值，有效地提高了測試的重復性和準確性，實現(xiàn)了對植物生長環(huán)境所需的溫度、濕度、光照度和CO2含量的有效控制，從而為植物生長環(huán)境的信息融合和控制決策奠定了基礎。
系統(tǒng)以PC機（主機）為核心，分機遍布各試驗培養(yǎng)室，線路鋪設長，容易受到雷電等空間輻射干擾和電源電網(wǎng)干擾。為此，我們在系統(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、標志判斷、看門狗定時器、待機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，避免非法用戶進入、移植和修改，主機還采取了口令保護和軟件加密措施。
系統(tǒng)免不了要進行一些參數(shù)調(diào)整、控制權轉(zhuǎn)換、停電和復電處理，諸如此類的人工干預，以及一些不能通過軟件編程鎖定的操作，都可能對系統(tǒng)的正常運行產(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)異常的情況下有報警記錄，但固定的數(shù)據(jù)記錄時間間隔，必定會漏掉許多有價值的數(shù)據(jù)突變過程，不利于異常情況分析。
對一些重要的參數(shù)（如溫度）設定數(shù)據(jù)異常記錄功能，在短時間內(nèi)（如10 s）參數(shù)值變化幅度大于原值的10%,不管有沒有超過設定報警限度，都進行記錄，這樣，在故障情況下，可以馬上查到整個變化過程；如果沒有達到報警設定值，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)綜合測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了溫度、濕度、光照度和CO2含量的實時、準確、自動檢測，具有高效實用的特點，系統(tǒng)已投入運行。運行結果表明，系統(tǒng)操作簡單，測試準確，運行可靠，具有廣泛的應用前景。
