智能化温室,通常简称
连栋温室或者现代温室,它是
设施农业中的高级类型,拥有综合
环境控制系统,利用该系统可以直接调节室内温、光、水、肥、气等诸多因素,可以实现全年高产、稳步精细蔬菜、花卉,
经济效益好。随着
蔬菜大棚建设的快速发展,智能温室为农业发展带来了
推动力。智能温室的控制一般由信号
采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成。
温室大棚内温度、湿度、光照强弱以及土壤的温度和
含水量等因素,对温室的作物生长起着关键性作用。温室
自动化控制系统是以
PLC为核心,采用计算机集散网络控制结构对温室内的
空气温度、土壤温度、
相对湿度、CO2浓度、土壤水份、光照强度、水流量以及
PH值、EC值等参数进行实时
自动调节、检测,创造植物生长的
最佳环境,使温室内的环境接近人工设想的理想值,以满足温室作物
生长发育的需求。适用于种苗繁育、高产种植、名贵珍稀花卉培养等场地,以增加温室产品产量,提高
劳动生产率。是高科技成果为规模化生产的现代农业服务的成功范例。
温室大棚自动化控制系统是根据温室大棚内的
温湿度、
土壤水分、
土壤温度等传感器采集到的信息,利用
RS485总线将传感器信息送给485转232的
转换器,接到上位计算机上进行显示,报警,查询。
监控中心将收到的
采样数据以表格形式显示和存储,然后将其与设定的报警值相比较,若
实测值超出设定范围,则通过
屏幕显示报警或语音报警,并打印记录。与此同时,监控中心可向现场控制器发出
控制指令,监测仪根据指令控制风机、水泵等设备进行降温除湿等操作,以保证温室内作物的生长环境。监控中心也可以通过报警指令来启动现场监测仪上的声光报警装置,通知温室管理人员采取相应措施来确保温室内的环境正常。
在温室环境里,单栋温室可利用物联网技术,成为
无线传感器网络一个测量
控制区,采用不同的
传感器节点和具有简单执行机构的节点,如风机、
低压电机、阀门等
工作电流偏低的执行机构,构成
无线网络,来测量基质湿度、成分、pH值、温度以及
空气湿度、气压、
光照强度、
二氧化碳浓度等,再通过模型分析,自动调控温室环境、控制灌溉和施肥作业,从而获得
植物生长的最佳条件。
对于温室成片的农业园区,
物联网也可实现自动信息检测与控制。通过配备无线传感节点,每个无线传感节点可监测各类
环境参数。通过接收无线传感汇聚节点发来的数据,进行存储、显示和
数据管理,可实现所有基地
测试点信息的获取、管理和分析处理,并以直观的图表和曲线方式显示给各个温室的用户,同时根据种植植物的需求提供各种声光报警信息和
短信报警信息,实现温室集约化、网络化远程管理。
此外,
物联网技术可应用到温室生产的不同阶段。在温室准备投入生产阶段,通过在温室里布置各类传感器,可以
实时分析温室内部
环境信息,从而更好地选择适宜种植的品种;在生产阶段,从业人员可以用物联网技术手段采集温室内温度、湿度等多类信息,来实现
精细管理,例如
遮阳网开闭的时间,可以根据温室内温度、光照等信息来
传感控制,加温系统
启动时间,可根据采集的温度信息来调控等;在产品收获后,还可以利用物联网采集的信息,把不同阶段植物的表现和
环境因子进行分析,反馈到下一轮的生产中,从而实现更精准的管理,获得更优质的产品。
据悉,物联网温室
项目建设内容来源于
北京市农业机械研究所和
北京京鹏环球科技股份有限公司承担的国家科技部863项目《植物工厂化生产低碳设施与装备的研究》,以及市科委“十二五”重点课题《盆花生产关键技术和装备的研发示范》,重点进行低碳物联网温室的
建筑结构、配套系统、新能源与工厂化装备高度
技术集成与创新,在示范温室中进行果菜、花卉、草莓和
种苗的试验、展示与生产。京鹏科技公司已经在
通州京鹏现代
农业科技成果展示园成功完成物联网温室项目。
温室应用
物联网技术,可达到改善
产品品质、调节
生长周期、提高
经济效益的目的,尤其是可实现温室管理的高效和精准。对于规模化的温室设施而言,如果借助人工来调控温室内的
环境条件,需要大量人手和时间,而且存在难以避免的人工误差。如果应用物联网技术,就只需点击鼠标,在最短的时间里完成
人工操作,而且非常严谨,这也是业内看好物联网在现代农业中应用的重要原因。
随着物联网技术普及应用,普通用户可以通过计算机或手机随时接收各种实时采集的精确传感器数据,还可以通过遥控温室内的视频传感器,观察温室的全面情况。产品出圃后,可以由对应的
条形码,随时检索到其
流通过程。业界普遍认为,物联网农业
智能监控系统将在
设施农业中得到更广泛应用。