智能溫室

智能化溫室，通常簡稱連棟溫室或者現(xiàn)代溫室，它是設(shè)施農(nóng)業(yè)中的類型，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，可以實現(xiàn)全年高產(chǎn)、穩(wěn)步精細蔬菜、花卉，經(jīng)濟效益好。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)展帶來了推動力。智能溫室的控制一般由信號采集系統(tǒng)、中心計算機、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、光照強弱以及土壤的溫度和含水量等因素，對溫室的作物生長起著關(guān)鍵性作用。溫室自動化控制系統(tǒng)是以PLC為核心，采用計算機集散網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)對溫室內(nèi)的空氣溫度、土壤溫度、相對濕度、二氧化碳濃度、土壤水份、光照強度、水流量以及PH值、EC值等參數(shù)進行實時自動調(diào)節(jié)、檢測，創(chuàng)造植物生長的環(huán)境，使溫室內(nèi)的環(huán)境接近人工設(shè)想的理想值，以滿足溫室作物生長發(fā)育的需求。 適用于種苗繁育、高產(chǎn)種植、名貴花卉培養(yǎng)等場地，以增加溫室產(chǎn)品產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率。是高科技成果為規(guī)?；a(chǎn)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)的成功范例。

計算機操作人員根據(jù)種植作物所需求的數(shù)據(jù)及控制參數(shù)輸入計算機，系統(tǒng)即可實現(xiàn)無人自動操作，計算機采集的各項數(shù)據(jù)準確的顯示、統(tǒng)計，為決策提供可靠依據(jù)?？刂乒裨O(shè)有手動/自動切換開關(guān)，必要時可進行手動控制操作。

系統(tǒng)原理

溫室大棚自動化控制系統(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，接到上位計算機上進行顯示，報警，查詢。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，然后將其與設(shè)定的報警值相比較，若實測值超出設(shè)定范圍，則通過屏幕顯示報警或語音報警，并打印記錄。與此同時，監(jiān)控中心可向現(xiàn)場控制器發(fā)出控制指令，監(jiān)測儀根據(jù)指令控制風(fēng)機、水泵等設(shè)備進行降溫除濕等操作，以保證溫室內(nèi)作物的生長環(huán)境。監(jiān)控中心也可以通過報警指令來啟動現(xiàn)場監(jiān)測儀上的聲光報警裝置，通知溫室管理人員采取相應(yīng)措施來確保溫室內(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)，成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個測量控制區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點和具有簡單執(zhí)行機構(gòu)的節(jié)點，如風(fēng)機、低壓電機、閥門等工作電流偏低的執(zhí)行機構(gòu)，構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，來測量基質(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，再通過模型分析，自動調(diào)控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥作業(yè)，從而獲得植物生長的條件。

對于溫室成片的農(nóng)業(yè)園區(qū)，物聯(lián)網(wǎng)也可實現(xiàn)自動信息檢測與控制。通過配備無線傳感節(jié)點，每個無線傳感節(jié)點可監(jiān)測各類環(huán)境參數(shù)。通過接收無線傳感匯聚節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)，進行存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理，可實現(xiàn)所有基地測試點信息的獲取、管理和分析處理，并以直觀的圖表和曲線方式顯示給各個溫室的用戶，同時根據(jù)種植植物的需求提供各種聲光報警信息和報警信息，實現(xiàn)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(yīng)用到溫室生產(chǎn)的不同階段。在溫室準備投入生產(chǎn)階段，通過在溫室里布置各類傳感器，可以實時分析溫室內(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、濕度等多類信息，來實現(xiàn)精細管理，例如遮陽網(wǎng)開閉的時間，可以根據(jù)溫室內(nèi)溫度、光照等信息來傳感控制，加溫系統(tǒng)啟動時間，可根據(jù)采集的溫度信息來調(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)境因子進行分析，反饋到下一輪的生產(chǎn)中，從而實現(xiàn)更精準的管理，獲得更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

物聯(lián)網(wǎng)智能溫室技術(shù)的發(fā)展與優(yōu)勢

據(jù)悉，物聯(lián)網(wǎng)溫室項目建設(shè)內(nèi)山東豪達瑞科溫室設(shè)備科技有限公司承擔(dān)的國家科技部863項目《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”重點課題《盆花生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)和裝備的研發(fā)》，重點進行低碳物聯(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，在溫室中進行果菜、花卉、草莓和種苗的試驗、展示與生產(chǎn)。山東豪達瑞科溫室設(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)溫室項目。

溫室應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可達到改善產(chǎn)品品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的，尤其是可實現(xiàn)溫室管理的和精準。對于規(guī)?；臏厥以O(shè)施而言，如果借助人工來調(diào)控溫室內(nèi)的環(huán)境條件，需要大量人手和時間，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)，就只需點擊鼠標(biāo)，在最短的時間里完工操作，而且非常嚴謹，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，普通用戶可以通過計算機或手機隨時接收各種實時采集的傳感器數(shù)據(jù)，還可以通過遙控溫室內(nèi)的視頻傳感器，觀察溫室的情況。產(chǎn)品出圃后，可以由對應(yīng)的條形碼，隨時檢索到其流通過程。業(yè)界普遍認為，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。