智能溫室
智能化溫室，通常簡(jiǎn)稱(chēng)連棟溫室或者現(xiàn)代溫室，它是設(shè)施農(nóng)業(yè)中的類(lèi)型，擁有綜合環(huán)境控制系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以直接調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、光、水、肥、氣等諸多因素，可以實(shí)現(xiàn)全年高產(chǎn)、穩(wěn)步精細(xì)蔬菜、花卉，經(jīng)濟(jì)效益好。近幾年隨著蔬菜大棚建設(shè)的快速發(fā)展，智能溫室為農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了推動(dòng)力。智能溫室的控制一般由信號(hào)采集系統(tǒng)、中心計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)三大部分組成。
控制系統(tǒng)
溫室大棚內(nèi)溫度、濕度、光照強(qiáng)弱以及土壤的溫度和含水量等因素，對(duì)溫室的作物生長(zhǎng)起著關(guān)鍵性作用。溫室自動(dòng)化控制系統(tǒng)是以PLC為核心，采用計(jì)算機(jī)集散網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)對(duì)溫室內(nèi)的空氣溫度、土壤溫度、相對(duì)濕度、二氧化碳濃度、土壤水份、光照強(qiáng)度、水流量以及PH值、EC值等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)、檢測(cè)，創(chuàng)造植物生長(zhǎng)的佳環(huán)境，使溫室內(nèi)的環(huán)境接近人工設(shè)想的理想值，以滿(mǎn)足溫室作物生長(zhǎng)發(fā)育的需求。 適用于種苗繁育、高產(chǎn)種植、名貴花卉培養(yǎng)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(guī)模化生產(chǎn)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)的成功范例。
計(jì)算機(jī)操作人員根據(jù)種植作物所需求的數(shù)據(jù)及控制參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)操作，計(jì)算機(jī)采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的顯示、統(tǒng)計(jì)，為決策提供可靠依據(jù)?？刂乒裨O(shè)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。
系統(tǒng)原理
溫室大棚自動(dòng)化控制系統(tǒng)是根據(jù)溫室大棚內(nèi)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總線將傳感器信息送給485轉(zhuǎn)232的轉(zhuǎn)換器，接到上位計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示，報(bào)警，查詢(xún)。監(jiān)控中心將收到的采樣數(shù)據(jù)以表格形式顯示和存儲(chǔ)，然后將其與設(shè)定的報(bào)警值相比較，若實(shí)測(cè)值超出設(shè)定范圍，則通過(guò)屏幕顯示報(bào)警或語(yǔ)音報(bào)警，并打印記錄。與此同時(shí)，監(jiān)控中心可向現(xiàn)場(chǎng)控制器發(fā)出控制指令，監(jiān)測(cè)儀根據(jù)指令控制風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備進(jìn)行降溫除濕等操作，以溫室內(nèi)作物的生長(zhǎng)環(huán)境。監(jiān)控中心也可以通過(guò)報(bào)警指令來(lái)啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀上的聲光報(bào)警裝置，通知溫室管理人員采取相應(yīng)措施來(lái)確保溫室內(nèi)的環(huán)境正常。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能溫室中的應(yīng)用
實(shí)際上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將各種感知技術(shù)、現(xiàn)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(yīng)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)線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個(gè)測(cè)量控制區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點(diǎn)和具有簡(jiǎn)單執(zhí)行機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，如風(fēng)機(jī)、低壓電機(jī)、閥門(mén)等工作電流偏低的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，來(lái)測(cè)量基質(zhì)濕度、成分、pH值、溫度以及空氣濕度、氣壓、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等，再通過(guò)模型分析，自動(dòng)調(diào)控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥作業(yè)，從而獲得植物生長(zhǎng)的佳條件。
對(duì)于溫室成片的農(nóng)業(yè)園區(qū)，物聯(lián)網(wǎng)也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)信息檢測(cè)與控制。通過(guò)配備無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)，每個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)可監(jiān)測(cè)各類(lèi)環(huán)境參數(shù)。通過(guò)接收無(wú)線傳感匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和數(shù)據(jù)管理，可實(shí)現(xiàn)所有基地測(cè)試點(diǎn)信息的獲取、管理和分析處理，并以直觀的圖表和曲線方式顯示給各個(gè)溫室的用戶(hù)，同時(shí)根據(jù)種植植物的需求提供各種聲光報(bào)警信息和短信報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。
此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可應(yīng)用到溫室生產(chǎn)的不同階段。在溫室準(zhǔn)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(nèi)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(nèi)溫度、濕度等多類(lèi)信息，來(lái)實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理，例如遮陽(yáng)網(wǎng)開(kāi)閉的時(shí)間，可以根據(jù)溫室內(nèi)溫度、光照等信息來(lái)傳感控制，加溫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間，可根據(jù)采集的溫度信息來(lái)調(diào)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(xiàn)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(xiàn)更的管理，獲得更的產(chǎn)品。
物聯(lián)網(wǎng)智能溫室技術(shù)的發(fā)展與優(yōu)勢(shì)
據(jù)悉，物聯(lián)網(wǎng)溫室項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)山東豪達(dá)瑞科溫室設(shè)備科技有限公司承擔(dān)的國(guó)家科技部863項(xiàng)目《植物工廠化生產(chǎn)低碳設(shè)施與裝備的研究》，以及市科委“十二五”課題《盆花生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)和裝備的研發(fā)示范》，進(jìn)行低碳物聯(lián)網(wǎng)溫室的建筑結(jié)構(gòu)、配套系統(tǒng)、新能源與工廠化裝備高度技術(shù)集成與創(chuàng)新，在示范溫室中進(jìn)行果菜、花卉、草莓和種苗的試驗(yàn)、展示與生產(chǎn)。山東豪達(dá)瑞科溫室設(shè)備科技有限公司現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技成果展示園成功完成物聯(lián)網(wǎng)溫室項(xiàng)目。
溫室應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可達(dá)到改善產(chǎn)品品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，尤其是可實(shí)現(xiàn)溫室管理的和。對(duì)于規(guī)?；臏厥以O(shè)施而言，如果借助人工來(lái)調(diào)控溫室內(nèi)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(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，在短的時(shí)間里完成人工操作，而且非常嚴(yán)謹(jǐn)，這也是業(yè)內(nèi)看好物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的重要原因。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及應(yīng)用，普通用戶(hù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)或手機(jī)隨時(shí)接收各種實(shí)時(shí)采集的傳感器數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)遙控溫室內(nèi)的視頻傳感器，觀察溫室的全面情況。產(chǎn)品出圃后，可以由對(duì)應(yīng)的條形碼，隨時(shí)檢索到其流通過(guò)程。業(yè)界普遍認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)將在設(shè)施農(nóng)業(yè)中得到更廣泛應(yīng)用。

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