隨著(zhù)設施園藝的迅速發(fā)展,智能化溫室(通常簡(jiǎn)稱(chēng)連棟智能溫室或者現代溫室)隨之而生,擁有綜合環(huán)境控制系統,利用該系統可以直接調節室內溫、光、水、肥、氣等諸多因素,可以實(shí)現全年高產(chǎn)、穩步精細蔬菜、花卉,經(jīng)濟效益好。
01什么是智能溫室
智能溫室也稱(chēng)作自動(dòng)化溫室,是指配備了由計算機控制的可移動(dòng)天窗、遮陽(yáng)系統、保溫、濕窗簾/風(fēng)扇降溫系統、噴滴灌系統或滴灌系統、移動(dòng)苗床等自動(dòng)化設施,基于農業(yè)溫室環(huán)境的高科技“智能”溫室。智能溫室的控制一般由信號采集系統、中心計算機、控制系統三大部分組成。
02智能溫室貴在“控制系統”
智能溫室的“中樞系統”即智能溫室監控系統。它由傳感器、自動(dòng)化控制系統、通訊、計算機技術(shù)與專(zhuān)家系統與一體,通過(guò)預裝多種作物生長(cháng)所需的適宜環(huán)境參數,搭建溫室智能化軟硬平臺,實(shí)現對溫室中溫度、濕度、光照、二氧化碳、營(yíng)養液等因子的自動(dòng)監測和控制。
溫室大棚內溫度、濕度、光照強弱以及土壤的溫度和含水量等因素,對溫室的作物生長(cháng)起著(zhù)關(guān)鍵性作用。溫室自動(dòng)化控制系統是以PLC為核心,采用計算機集散網(wǎng)絡(luò )控制結構對溫室。
內的空氣溫度、土壤溫度、相對濕度、CO2濃度、土壤水份、光照強度、水流量以及PH值、EC值等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)調節、檢測,創(chuàng )造植物生長(cháng)的*佳環(huán)境,使溫室內的環(huán)境接近人工設想的理想值,以滿(mǎn)足溫室作物生長(cháng)發(fā)育的需求。
適用于種苗繁育、高產(chǎn)種植、名貴花卉培養等場(chǎng)地,以增加溫室產(chǎn)品產(chǎn)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。是高科技成果為規?;a(chǎn)的現代農業(yè)服務(wù)的成功范例。
計算機操作人員根據種植作物所需求的數據及控制參數輸入計算機,系統即可實(shí)現無(wú)人自動(dòng)操作,計算機采集的各項數據準確的顯示、統計,為專(zhuān)家決策提供可靠依據??刂乒裨O有手動(dòng)/自動(dòng)切換開(kāi)關(guān),必要時(shí)可進(jìn)行手動(dòng)控制操作。
03溫室監控系統如何工作
電腦通過(guò)傳感器采集各種環(huán)境參數,結合農業(yè)專(zhuān)家系統知識,作出決策并發(fā)出指令,通過(guò)手動(dòng)、自動(dòng)、計算機網(wǎng)絡(luò )(有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn))等多種方式對灌溉系統、調溫系統、調濕系統、內外遮陽(yáng)及補光系統等設備進(jìn)行控制,以創(chuàng )造適宜作物生長(cháng)發(fā)育的環(huán)境條件,實(shí)現高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)、效率高的生產(chǎn)目標。
該系統可以廣泛應用于各個(gè)地區的現代化溫室、貯藏保鮮庫、養殖蓄舍等農業(yè)設施的生產(chǎn)管理,讓用戶(hù)體會(huì )到“科技服務(wù)農業(yè)”所帶來(lái)的便利,通過(guò)溫室監控系統的使用,農戶(hù)隨時(shí)都有“無(wú)論外邊刮風(fēng)下雨,溫室總是風(fēng)調雨順”的感覺(jué)。
04控制系統工作原理
溫室大棚自動(dòng)化控制系統是根據溫室大棚內的溫濕度、土壤水分、土壤溫度等傳感器采集到的信息,利用RS485總線(xiàn)將傳感器信息送給485轉232的轉換器,接到上位計算機上進(jìn)行顯示,報警,查詢(xún)。
監控中心將收到的采樣數據以表格形式顯示和存儲,然后將其與設定的報警值相比較,若實(shí)測值超出設定范圍,則通過(guò)屏幕顯示報警或語(yǔ)音報警,并打印記錄。
與此同時(shí),監控中心可向現場(chǎng)控制器發(fā)出控制指令,監測儀根據指令控制風(fēng)機、水泵等設備進(jìn)行降溫除濕等操作,以保證溫室內作物的生長(cháng)環(huán)境。監控中心也可以通過(guò)報警指令來(lái)啟動(dòng)現場(chǎng)監測儀上的聲光報警裝置,通知溫室管理人員采取相應措施來(lái)確保溫室內的環(huán)境正常。
05物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能溫室中的應用
實(shí)際上,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將各種感知技術(shù)、現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和人工智能與自動(dòng)化技術(shù)聚合與集成應用。
在溫室環(huán)境里,單棟溫室可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),成為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )一個(gè)測量控制區,采用不同的傳感器節點(diǎn)和具有簡(jiǎn)單執行機構的節點(diǎn),如風(fēng)機、低壓電機、閥門(mén)等工作電流偏低的執行機構,構成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。
來(lái)測量基質(zhì)濕度、成分、pH值、溫度以及空氣濕度、氣壓、光照強度、二氧化碳濃度等,再通過(guò)模型分析,自動(dòng)調控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥作業(yè),從而獲得植物生長(cháng)的條件。
對于溫室成片的農業(yè)園區,物聯(lián)網(wǎng)也可實(shí)現自動(dòng)信息檢測與控制。通過(guò)配備無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn),每個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn)可監測各類(lèi)環(huán)境參數。通過(guò)接收無(wú)線(xiàn)傳感匯聚節點(diǎn)發(fā)來(lái)的數據,進(jìn)行存儲、顯示和數據管理。
可實(shí)現所有基地測試點(diǎn)信息的獲取、管理和分析處理,并以直觀(guān)的圖表和曲線(xiàn)方式顯示給各個(gè)溫室的用戶(hù),同時(shí)根據種植植物的需求提供各種聲光報警信息和短信報警信息,實(shí)現溫室集約化、網(wǎng)絡(luò )化遠程管理。
此外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可應用到溫室生產(chǎn)的不同階段。在溫室準備投入生產(chǎn)階段,通過(guò)在溫室里布置各類(lèi)傳感器,可以實(shí)時(shí)分析溫室內部環(huán)境信息,從而更好地選擇適宜種植的品種;
在生產(chǎn)階段,從業(yè)人員可以用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段采集溫室內溫度、濕度等多類(lèi)信息,來(lái)實(shí)現精細管理,例如遮陽(yáng)網(wǎng)開(kāi)閉的時(shí)間,可以根據溫室內溫度、光照等信息來(lái)傳感控制,加溫系統啟動(dòng)時(shí)間,可根據采集的溫度信息來(lái)調控等;
在產(chǎn)品收獲后,還可以利用物聯(lián)網(wǎng)采集的信息,把不同階段植物的表現和環(huán)境因子進(jìn)行分析,反饋到下一輪的生產(chǎn)中,從而實(shí)現更準的管理,獲得更優(yōu)的產(chǎn)品。
溫室應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可達到改善產(chǎn)品品質(zhì)、調節生長(cháng)周期、提高經(jīng)濟效益的目的,尤其是可實(shí)現溫室管理的效高和*準。對于規?;臏厥以O施而言,如果借助人工來(lái)調控溫室內的環(huán)境條件,需要大量人手和時(shí)間,而且存在難以避免的人工誤差。
如果應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),就只需點(diǎn)擊鼠標,在短的時(shí)間里完成人工操作,而且非常嚴謹,這也是業(yè)內看好物聯(lián)網(wǎng)在現代農業(yè)中應用的重要原因。
隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及應用,普通用戶(hù)可以通過(guò)計算機或手機隨時(shí)接收各種實(shí)時(shí)采集的傳感器數據,還可以通過(guò)遙控溫室內的視頻傳感器,觀(guān)察溫室的情況。
產(chǎn)品出圃后,可以由對應的條形碼,隨時(shí)檢索到其流通過(guò)程。業(yè)界普遍認為,物聯(lián)網(wǎng)農業(yè)智能監控系統將在設施農業(yè)中獲得更廣泛應用。
來(lái)源:微眼
圖片來(lái)源:找項目網(wǎng)
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