智能溫室:
可移動天窗等組成的溫室 智能化溫室,通常簡稱連棟溫室或者現代溫室,它是設施農業中的類型,擁有綜合環境控制系統,利用該系統可以直接調節室內溫、光、水、肥、氣等諸多因素,可以實現全年高產、穩步精細蔬菜、花卉,經濟效益好。近幾年隨着蔬菜大棚建設的快速發展,智能溫室爲農業發展帶來了推動力。智能溫室的控制一般由信號採集系統、中心計算機、控制系統三大部分組成。
控制系統:
溫室大棚內溫度、溼度、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着關鍵性作用。溫室自動化控制系統是以PLC爲核心,採用計算機集散網絡控制結構對溫室內的空氣溫度、土壤溫度、相對溼度、CO2濃度、土壤水份、光照強度、水流量以及PH值、EC值等參數進行實時自動調節、檢測,創造植物生長的佳環境,使溫室內的環境接近人工設想的理想值,以滿足溫室作物生長發育的需求。 [2] 適用於種苗繁育、高產種植、名貴花卉培養等場地,以增加溫室產品產量,提高勞動生產率。是高科技成果爲規模化生產的現代農業服務的成功範例。
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,系統即可實現無人自動操作,計算機採集的各項數據準確的顯示、統計,爲專家決策提供可靠依據。控制櫃設有手動/自動切換開關,必要時可進行手動控制操作。
系統原理:
溫室大棚自動化控制系統是根據溫室大棚內的溫溼度、土壤水分、土壤溫度等傳感器採集到的信息,利用RS485總線將傳感器信息送給485轉232的轉換器,接到上位計算機上進行顯示,報警,查詢。監控中心將收到的採樣數據以表格形式顯示和存儲,然後將其與設定的報警值相比較,若實測值超出設定範圍,則通過屏幕顯示報警或語音報警,並打印記彔。與此同時,監控中心可向現場控制器發出控制指令,監測儀根據指令控制風機、水泵等設備進行降溫除溼等操作,以保證溫室內作物的生長環境。監控中心也可以通過報警指令來啓動現場監測儀上的聲光報警裝置,通知溫室管理人員採取相應措施來確保溫室內的環境正常。
物聯網技術在智能溫室中的應用
實際上,物聯網技術是將各種感知技術、現代網絡技術和人工智能與自動化技術聚合與集成應用。
在溫室環境裏,單棟溫室可利用物聯網技術,成爲無線傳感器網絡一個測量控制區,採用不同的傳感器節點和具有簡單執行機構的節點,如風機、低壓電機、閥門等工作電流偏低的執行機構,構成無線網絡,來測量基質溼度、成分、pH值、溫度以及空氣溼度、氣壓、光照強度、二氧化碳濃度等,再通過模型分析,自動調控溫室環境、控制灌溉和施肥作業,從而獲得植物生長的佳條件。
對於溫室成片的農業園區,物聯網也可實現自動信息檢測與控制。通過配備無線傳感節點,每個無線傳感節點可監測各類環境參數。通過接收無線傳感匯聚節點發來的數據,進行存儲、顯示和數據管理,可實現所有基地測試點信息的獲取、管理和分析處理,並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,實現溫室集約化、網絡化遠程管理。
此外,物聯網技術可應用到溫室生產的不同階段。在溫室準備投入生產階段,通過在溫室裏布置各類傳感器,可以實時分析溫室內部環境信息,從而更好地選擇適宜種植的品種;在生產階段,從業人員可以用物聯網技術手段採集溫室內溫度、溼度等多類信息,來實現精細管理,例如遮陽網開閉的時間,可以根據溫室內溫度、光照等信息來傳感控制,加溫系統啓動時間,可根據採集的溫度信息來調控等;在產品收獲後,還可以利用物聯網採集的信息,把不同階段植物的表現和環境因子進行分析,反饋到下一輪的生產中,從而實現更的管理,獲得更的產品。
物聯網智能溫室技術的發展與優勢
溫室應用物聯網技術,可達到改善產品品質、調節生長周期、提高經濟效益的目的,尤其是可實現溫室管理的和。對於規模化的溫室設施而言,如果借助人工來調控溫室內的環境條件,需要大量人手和時間,而且存在難以避免的人工誤差。如果應用物聯網技術,就只需點擊鼠標,在短的時間裏完成人工操作,而且非常嚴謹,這也是業內看好物聯網在現代農業中應用的重要原因。
隨着物聯網技術普及應用,普通用戶可以通過計算機或手機隨時接收各種實時採集的傳感器數據,還可以通過遙控溫室內的視頻傳感器,觀察溫室的情況。產品出圃後,可以由對應的條形碼,隨時檢索到其流通過程。業界普遍認爲,物聯網農業智能監控系統將在設施農業中得到更廣泛應用。