组培培养室实现光照、温湿度、二氧化碳等的精准控制

　　控制植物生长环境的设备由简单的生长箱发展到控制复杂的组培培养室，组培培养室是模拟自然环境变化的大型试验设备。植物生长的自然环境参数主要是温度、湿度、光照度和CO2含量，对植物生长的自然环境的人工模拟，过去一直依靠试验人员在各气候室现场逐点抽样，再进行仪器测试或感官判断，测试方法大多以单次测试输出结果显示，普遍存在测试误差大及重复性差等缺点，尤其在测试次数较少的情况下，提高测试的重复性是提高组培培养室测试准确性的关键。

　　为此，作者研究了组培培养室中温度、湿度、光照度和CO2含量等测试数据的分布，提出了组培培养室的疏失误差剔除方法，研制了组培培养室多参数综合测试系统。系统在测试前根据不同植物在不同生长时期及不同生长状态输入相应基准值，以剔除了疏失误差的数测试的数据融合值为测试结果显示值，有效地提高了测试的重复性和准确性，实现了对植物生长环境所需的温度、湿度、光照度和CO2含量的有效控制，从而为植物生长环境的信息融合和控制决策奠定了基础。

　　系统以PC机（主机）为核心，分机遍布各试验培养室，线路铺设长，容易受到雷电等空间辐射干扰和电源电网干扰。为此，我们在系统中采取了屏蔽、隔离、滤波等硬件抗干扰措施，以及采取数字滤波、指令冗余、标志判断、看门狗定时器、待机睡眠等一系列的软件抗干扰措施，收到了良好的效果。为保证系统安全，避免非法用户进入、移植和修改，主机还采取了口令保护和软件加密措施。

　　系统免不了要进行一些参数调整、控制权转换、停电和复电处理，诸如此类的人工干预，以及一些不能通过软件编程锁定的操作，都可能对系统的正常运行产生干扰，产生特殊数据，形成异常记录。

　　另一方面，虽然在状态参数异常的情况下有报警记录，但固定的数据记录时间间隔，必定会漏掉许多有价值的数据突变过程，不利于异常情况分析。

　　对一些重要的参数（如温度）设定数据异常记录功能，在短时间内（如10 s）参数值变化幅度大于原值的10%,不管有没有超过设定报警限度，都进行记录，这样，在故障情况下，可以马上查到整个变化过程；如果没有达到报警设定值，又可以在每天例行的数据分析中根据记录出现的频度，及时检查系统是否异常。

　　采用剔除了疏失误差的组培培养室多参数综合测试系统，实现了温度、湿度、光照度和CO2含量的实时、准确、自动检测，具有高效实用的特点，系统已投入运行。运行结果表明，系统操作简单，测试准确，运行可靠，具有广泛的应用前景。