建造智能温室大棚需要注意哪些问题?什么样的大棚才算智能大棚呢?

建造智能温室大棚需要注意哪些问题?什么样的大棚才算智能大棚呢?,第1张

建造标准

温室大棚应建造在交通便当,地势平整、开阔,排水便当,有蓄水池、河流或地下水丰盛,地势高燥,避风向阳,地下水位05米以下,土壤深沉肥美的地方。

建设温室大棚要注意棚内后两排立柱之间,间隔尽量缩小,应在80厘米左右,中间只建一条东西走向的水泥沟兼人行路就可。东西两棚间隔08-2米,中心有一宽800厘米以上的小水沟。南北两棚间隔3-5米左右,用于挖水沟、安供水管道、修建通行路程等。连栋温室的间距不应低于一栋温室的宽度。

温室大棚

关于大棚选址,土壤是作物获得养分的重要来源,需注意土壤有机质含量,建议在建造温室大棚之前,定期对土壤进行检测,若土壤的有机质含量不够,可提早进行补充。在作物种植地苗床期等种植过程中,土壤环境的清洁也尤为重要。

温室大棚的朝向对温室内的蓄热能力影响很大,对日光温室来讲。以南北向或略偏西南的朝向更好,即南北为大棚长,东西为棚宽,便于积蓄热量。

同时也要考虑下温室类型建设的基础需求,比如玻璃温室一般上基础底部应低于室外地面05米以上,根据气候和土壤情况,基础顶面与室外地面的距离应大于01米,除了特殊要求外,温室基础顶面与室内地面的距离宜大于04米。薄膜大棚的薄膜外压深度等。

智能温室设施

设备采购

主要配件有接头管、压顶簧、压膜槽(卡槽)、压膜簧(卡簧)、护套、压膜卡、斜撑、U型卡、夹箍、固定器、连接片、压膜线、门、卷膜器、卷膜杆、双管卡、管卡、人字卡、防雾薄膜、防虫网等,根据相关规范对进行建造。

智能温室大棚所需的设备则要在传统大棚的基础上,加上空气温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、电流传感器等感知设备,以及摄像头、智能控制柜、远程控制物联网云平台等部分。

智能温室

通过感知设备的实时监测,获取温室的环境参数,通过无线传输的方式,经智能控制柜上传到云平台,登录到云平台界面,查看每一分钟的数据变化情况,并根据种植作物类型、环境条件等,联动天窗、通风机、水肥机、补光灯、卷膜器等设备,实现示警、灌溉、卷帘、补光、施肥等 *** 作,减少人工劳作。

托普云农研发的标准化、个性化物联网解决方案在吉林梨树县、杭州萧山农科所、金华寿仙谷、南充高坪农牧局、湖北金秋农业、宁夏利通区、四川岳池、赣县国家现代农业示范区、广州徐闻县等地得到广泛推广应用,为当地实现节水农业、智慧农业提供着重要的技术支撑!
例如耕地质量保护大数据平台,通过搭建“1个中心,1个平台、N个应用”的平台建设模式。建一个耕地质量保护大数据中心,汇聚土、水、肥三大耕地质量数据,为耕地质量保护监测、管理、服务、应用提供数据支撑。利用大数据分析,达到精准管理,科学决策,形成指挥耕地新业态,通过大数据平台服务公共,服务管理,转变耕地保护方式。
托普水肥一体化智能灌溉系统,托普水肥一体化自动控制系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律,设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数,实现对灌溉、施肥的定时、定量控制,充分提高水肥利用率,实现节水、节肥,改善土壤环境,提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。

我国农业发展面临着资源与环境等约束,迫切需要加强农业物联网的应用——物联网如何和农业更好结合
农业物联网作为一项新型信息化集成技术,正改变着我国传统农业的面貌。当前,蓬勃发展的农业物联网存在哪些瓶颈,如何推动其更好发展,记者进行了深入采访。
智慧农业啥样
在北京夏黎城设施农业专业合作社,物联网智能控制系统不间断监测室外温度、湿度、风速、风向等气象指标,实时采集温室内环境和生物信息参数。工作人员介绍,这里的网络型灌溉管理系统能节水69%,智能施药系统可节省农药15%至20%,整个系统可使得菊花分化到现蕾的时间缩短5至7天,商品化率提高15个百分点。
北京夏黎城设施农业专业合作社是北京市设施农业物联网示范工程的一个核心基地。该示范工程初步建设了5000亩核心示范区、2万亩直接带动区和5万亩辐射带动区。据测算,通过物联网技术,核心区蔬菜产量平均提高约10%,基地每年增收1600万元以上。北京市农委信息中心主任刘军萍告诉记者,由于前期示范的良好效果,今年又有6个农业企业和一些农户主动提出安装传感器,通过农业物联网节本增效。
“农业物联网主要有感知、传输和控制三大作用。”中国农科院信息所所长许世卫解释,农业物联网不仅能感知水、肥、热、气、光等外部环境变量,还能感知生物本体,比如,对水稻叶片中的各种营养元素的感知。“如果感知到水稻叶片中叶绿素含量降低,说明缺氮了,就要添加氮肥。如果等到肉眼看到叶片发黄再追肥,就晚了。”
我国农业发展面临着资源与环境等约束,迫切需要加强农业物联网的应用,提高农业精细化管理水平。农业部市场与经济信息司司长张合成说,通过物联网技术改造传统农业,提升农业各环节智能化程度,目标是实现“环境可测、生产可控、质量可溯”。
2011年,农业部发布了《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》,并与发改委、财政部组织实施了北京市设施农业、江苏无锡养殖业等三大国家级物联网应用示范工程,我国农业物联网发展驶入快车道。今年,农业部启动了天津、上海、安徽等三个农业物联网区域试点,并认定了40家农业农村信息化示范基地。在示范区外,各地农业物联网发展也方兴未艾。
制约瓶颈在哪
“当前最大的问题是,没有把物联网技术在农业上的应用量化在经济指标上。不计成本的示范对农业物联网的推广并没有实际价值,要解决谁为应用买单的问题。”2013年中国物联网大会上,物联网产业协会副理事长柏斯维认为,试点示范并不代表真正实现产业化,大规模商业化应用还需要时间。农业是弱势产业,生产条件可控性差,这决定了物联网在我国农业领域的应用明显不同于在工业等领域,导致了其发展初期受资金制约严重。
资金投入是发展农业物联网的首要问题。记者采访发现,农业物联网基础设施建设具有一次性投入大、回报周期长的特点。在农业整体比较效益低、以小农户分散经营为主的情况下,很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广。据了解,一套物联网设备,因其核心传感器的不同,价格从一万元到几十万元不等。如果不是从事规模经营或者高效种养殖业,普通种植大田的农民是无力承担的。
“农业专用传感器的缺乏是我国农业物联网发展的瓶颈。目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低、缺乏市场规模效应。在覆盖面、适用性等方面还有很大提升空间。”农业部信息中心主任李昌健说,我国传感器主要集中在对温度、湿度的监测,对其他环境因子关注较少,尤其对生物本体的感知还很少。国产传感器性能不够稳定,使得监测数据不够准确,经常需要校正,而且器材寿命短。
同时,物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索。目前,我国农业物联网设备主要产自高校院所的实验室,概念性产品多,实际产业化率不高,且实验室理论研究与农业实际应用差异较大。
“物联网设备要力求方便实用和‘傻瓜化’。”中国农业大学宜兴农业物联网研究中心负责人李道亮教授告诉记者,宜兴水产养殖物联网从实验室概念型产品到最终成熟的应用系统,一共研发了3代产品,对电路、通信、模型三大模块总计改进了上百次,大部分都是为适应当地环境特点和农民 *** 作简便进行的改进。
发展途径何在
“农业物联网项目要以‘测得出、传得快、算得灵、用得好’为建设标准,重点在功能设计、核心技术、推进机制等方面寻求突破。”张合成对记者说。
据介绍,农业部正在积极谋划,争取在财政部的支持下启动“益(e)农计划”,系统推进全国农业生产经营信息化与信息服务体系建设。同时,正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商、IT涉农企业、科研院校等社会力量的积极性,逐步形成政府引导下的投资主体多元化、运行维护市场化,合力推进农业物联网发展。
“农业物联网是个复杂的工程,总体处于试验阶段,既要重视它,又不能盲目夸大其作用,要与现有信息化工作结合。”国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江表示,物联网发展应用应突出重点,要优先从基础好、规模化程度高的行业入手。他认为,应在水土资源开发利用、生产过程精细管理、农产品与食品安全监控系统等领域优先发展。
面对国内传感器的发展现状,有关专家表示,要坚持自主研发与引进吸收并重。提升农业物联网的自主创新能力,难度大的技术要加快引进吸收,短平快的技术要自主研发,把传感器转换成低成本、便携式的仪器设备,通过单项技术突破与集成应用并举,加快技术研发应用步伐。

智能温室大棚,只是在原来大棚的基础上进行智能化升级,利用农业物联网的技术和硬件设备,研发而来的智能温室大棚系统,实现对温室大棚的智能管理,进一步将温室对农作物生长的作用发挥出来。智能温室大棚系统支持改造升级原有大棚,也能应用于各类新建大棚,比如薄膜连栋温室、玻璃温室大棚等。

温室大棚

建造标准

温室大棚应建造在交通便当,地势平整、开阔,排水便当,有蓄水池、河流或地下水丰盛,地势高燥,避风向阳,地下水位05米以下,土壤深沉肥美的地方。

建设温室大棚要注意棚内后两排立柱之间,间隔尽量缩小,应在80厘米左右,中间只建一条东西走向的水泥沟兼人行路就可。东西两棚间隔08-2米,中心有一宽800厘米以上的小水沟。南北两棚间隔3-5米左右,用于挖水沟、安供水管道、修建通行路程等。连栋温室的间距不应低于一栋温室的宽度。

关于大棚选址,土壤是作物获得养分的重要来源,需注意土壤有机质含量,建议在建造温室大棚之前,定期对土壤进行检测,若土壤的有机质含量不够,可提早进行补充。在作物种植地苗床期等种植过程中,土壤环境的清洁也尤为重要。

温室大棚的朝向对温室内的蓄热能力影响很大,对日光温室来讲。以南北向或略偏西南的朝向更好,即南北为大棚长,东西为棚宽,便于积蓄热量。

同时也要考虑下温室类型建设的基础需求,比如玻璃温室一般上基础底部应低于室外地面05米以上,根据气候和土壤情况,基础顶面与室外地面的距离应大于01米,除了特殊要求外,温室基础顶面与室内地面的距离宜大于04米。薄膜大棚的薄膜外压深度等。

温室大棚

覆盖材料

薄膜覆盖材料选择用于设施农业生产建设的专用塑料薄膜,透光率、保温、抗拉及耐老化方面的性能均优于普通农膜。

玻璃又分为超白压延玻璃和普通透明玻璃,优点为透光率高,能达到百分之九十左右,使用期限长、防火、防腐蚀能力强。超白压延玻璃同普通玻璃区别为其光线进入室内会以漫反射,不会对室内农作物造成直射。缺点是抗冰雹自然灾害能力差,施工安装繁琐、顶部防水需要做好。

pc阳光板是聚碳酸酯为主要原料,双层中空透明塑料板材。优点是双层中空,保温隔热性能好,抗冲击能力强,重量轻每平米重15kg,施工安装方便,可以适度折弯等。缺点是塑料制品有使用寿命,8mm国标板材为十年板,透光率相比玻璃不足,且透光率会逐年降低。

大棚膜

骨架选择

骨架是保障温室大棚后续使用效果的重要部分,常用的骨架类型有:竹木骨架、树脂大棚骨架、琴弦式大棚骨架、水泥大棚骨架等、骨架类型不同,效果也不一样。

大棚骨架结构是三角稳定型结构原理,用两片支撑片与内弦和外弦通过螺丝和螺丝母固定起来,外弦和内弦是开放式C型钢架,经过弯曲成为梁架,是整个大棚整体重量的支撑核心,大棚结构稳固性好,可靠性强,加工厚度根据规格情况一般在2-3mm。

大棚建设材料

水泥大棚骨架主要是由冷拔丝、混凝土、草绳等,同时使用模具生产而成的,强度高、耐老化性好。混凝土非常脆、搬运与安装非常地不方便、且需由全手工制作而成,劳动强度非常高,不适合大面积地推广。

阳光板温室的骨架多采用钢制骨架,也有部分厂家使用几字钢作为人字梁骨架。

顶部覆盖玻璃的骨架,可以为全铝型材骨架,也可以使用钢制人字梁骨架,同玻璃三件套的样式结合。

总之,综合考量各类型温室大棚的优缺点、综合性价比、实际需求等,选择可接受的适合大棚类型,再进行下一步。

建造时间

受限于地域、气候、建造人工、设备采购/调试等因素影响,温室大棚的建造时间不固定,原则上修建时间不能拖得太久。如果施工时间过长,墙干不透,扣膜后湿度大,会降低温室的性能,造成病害严重,同时还会产生冻融交替现象,引起墙土剥落的现象发生。

大棚骨架

验收工作

温室大棚建好之后是要先做验收,验收通过之后才能被投入使用的。验收工作可以从材料、施工技术两个方面进行检查。

(1)材料是保证温室大棚质量的关键,如果材料都没有选好,验收无法通过。重点验收在于钢构件、钢管等材料的品质。

(2)施工技术是否合理,会影响温室大棚的使用期限,因此在进行施工的时候要严格按照相关要求进行,不得随意更改,避免给后期验收带来影响,出现返工现象。

智能温室设施

设备采购

主要配件有接头管、压顶簧、压膜槽(卡槽)、压膜簧(卡簧)、护套、压膜卡、斜撑、U型卡、夹箍、固定器、连接片、压膜线、门、卷膜器、卷膜杆、双管卡、管卡、人字卡、防雾薄膜、防虫网等,根据相关规范对进行建造。

智能温室大棚所需的设备则要在传统大棚的基础上,加上空气温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、电流传感器等感知设备,以及摄像头、智能控制柜、远程控制物联网云平台等部分。

通过感知设备的实时监测,获取温室的环境参数,通过无线传输的方式,经智能控制柜上传到云平台,登录到云平台界面,直观查看每一分钟的数据变化情况,并根据种植作物类型、环境条件等,联动天窗、通风机、水肥机、补光灯、卷膜器等设备,实现示警、灌溉、卷帘、补光、施肥等 *** 作,减少人工劳作。

智能温室结构图

系统调试

安装通风机、水肥机、补光灯等设备,同时将空气温湿度传感器等,采用壁挂式螺丝或插入式安装,并一一扫码添加到智能温室大棚系统上,在云平台上一一绑定,并对采集与控制的关系进行绑定,举例空气温湿度传感器采集到的数据,应该绑定到联动通风换气的设备上,两者在逻辑控制上设置当温度低于5℃时放下保温帘,低于3摄氏度时发送预警信息,因为这可能是卷帘器出现了故障,温度高于15℃卷起保温帘,其他逻辑控制也是同样道理,完成温室大棚智能化管理的逻辑条件。

如果需要接入摄像头,在采购之时需提前了解下,智能温室大棚系统支持接入摄像头。

远程控制大棚环境

维护保养

作为温室大棚骨架的材料,有镀锌钢管等多种规格。一般在长期使用、焊接过程中使镀锌层遭到破坏,导致后期出现生锈,需要将表面的锈迹除掉,再刷一层防锈涂料,从根源上解决钢管生锈难题。做好相应的除锈工作,保证使用安全,延长使用期限。

大棚卷帘机首次使用前先往机体内注入黄油15公斤,以后每年更换保养一次。在使用前和使用期间,离合系统必须上油。

以薄膜作为覆盖材料的大棚,在高温天气通过遮阳网等设备进行保护,及时更换,避免带来严重影响。

智能温室大棚控制系统
随着国民经济的迅速发展,现代农业得到了长足的进步,全国各地根据需要普遍建设了日光温室、塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。温室工程成为高效农业的重要组成部分。
温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件,创造一个人工气象环境,来消除温度、湿度等对生物生长的限制。能使不同的农作物在不适合生长的季节产出,部分或完全的摆脱农作物对自然条件的依赖。
石家庄圣启科技有限公司自主研发的SQ-WS智能温室大棚控制系统是针对温室大棚正常有效运转的控制要求配置的远程监控与管理系统。采用传感器技术、依托传统温室大棚生产工艺、设计的具有高可靠性、安全性、可扩展性的软硬件系统。
充分利用物联网技术和组态软件实时远程获取温室大棚内部的空气温度、湿度、光照强度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数及视频图像,通过模型分析,远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备,保证温室大棚内的环境最适宜作物生长;同时,该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等,实现温室大棚集约化、网络化远程管理。
第二部分:系统结构及控制模式
(1)系统两大组成部分
SQ-WS系统主要包括:上位机中心服务器控制平台和下位机现场控制节点:
◇中心服务器控制平台可选用物联网感知应用平台或者是为客户专门定制的 *** 作监测平台。能够实现监测、查询、运算、建模、统计、控制、存储、分析、报警等多项功能。
◇现场控制节点由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成,与中心服务器控制平台可通过有线、无线、3G/2G方式连接到一起。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数,对环境调节设备进行控制,包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。
(2)选择合适的控制方式
◇有线监控-----通过现场布线方式进行数据传输。
◇无线Zigbee监控-----利用Zigbee模块,对0-20KM范围为的数据监测传输。
◇3G/2G网络监控-----利用通信网络形式,可监测传输距离无限远。
◇有线和无线结合------根据实际现场环境,灵活结合。
第三部分:现场数据采集与控制功能
智能温室大棚内的各参数传感器,对温室环境进行多点实时动态采集,经过A/D转换送入单片机处理,驱动执行装置从而实现温室环境的自动智能调节。显示装置实时显示温室内的温湿度、光照度等数值,能够更加一目了然地展示温室大棚数据全貌。
(1)温湿度监测
通过温湿度传感器监测大棚室外空气环境温湿度、室内空气环境温湿度、地表温湿度、土壤温湿度等,并能对数据进行采集、分析运算、控制、存储、发送等。
(2)光照度监测
通过光感和光敏传感器监测记录温室大棚内光线的强度,可以直接与相关的补光系统、遮阳系统等设备相连,必要时自动打开相关设备。通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端。
(3)CO2、O2浓度监测
在温室大棚内部署二氧化碳浓度传感器,实时监测温室中二氧化碳的含量,当浓度超过系统设定阙值范围时,通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端,由相关工作人员做出相应调整。
(4)分区域检测
同一个棚内划区域控制管理,可实现每个种植区不同温湿度、不同气体配置等环境技术指标。用户可以通过上位机来监测、查询各区域的数据。也可以对个分块进行单独控制和整体协调控制。
(5)灌溉及喷药施肥控制
水灌溉与农药喷洒采用一套管线系统,根据植物生长模式,可通过自动、手动方式进行 *** 作。
(6)报警控制
用户可设定某些参数指标的上限和下限。比如大棚温度应在30-15摄氏度之间,高于或低于这个温度范围都会产生报警信息,并在上位机中控平台和现场控制节点显示出来。
(7)节点故障通知
现场控制节点出现故障时可及时以中心服务器平台、手机短信、报警信息等方式通知管理者。
(8)备用冗余功能
为了避免设备故障及异常带来不便,影响作物的生长。设备可进行扩展冗余,当设备出现故障时,辅助设备进行0切换。从而实现连续无故障运行,增加系统稳定性和可靠性。
(9)自定义控制模式
可以根据温室大棚具体控制和监测需要,定制一些相应的监测项目及控制内容,该项目可以使模拟信号、数字信号、开关信号、频率信号等监测和控制。
第四部分:监测软件数据平台
我公司自主研发的生态农业智能温室大棚自动监控软件,采集温室大棚内现场数据,经传感器数据模块传送至ZigBee节点或RS485节点上,然后通过有线、无线、3G/2G网络传输到数据平台,按照相关设定进行分析展示并进一步完成相应控制。
(1)友好的用户登陆管理界面
规定用户使用权限,不同用户提供不同的 *** 作权限,非用户不能登陆系统,保证系统安全, *** 作简单而富有人性化。
(2)实时\历史、曲线\报表数据分析
系统将采集到的数据信息以实时曲线的方式显示给用户,并根据需要按照日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表。便于对温室大棚运转情况进行分析做出改进,提高温室大棚的生产效率。
(3)多种形式的报警功能,适合不同场合需要
工作人员根据温室大棚内的具体情况设置温度、湿度等参数限值。在监测时,如发现有监测结果超出设定的阈值时,系统会自动发出报警提醒工作人员,报警形式包括:声光报警、电话报警、短信报警、E-MAIL报警等。
(4)远程控制
现场采集设备将采集到的数据通过有线、无线、3G/2G无线网络传输到中控数据平台,用户从终端可以查看温室大棚现场的实时数据,并使用远程控制功能通过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制 *** 作,如自动喷洒系统、自动换气系统、自动浇灌系统。
(5)监控终端
监控终端通过可视化、多媒体的人机界面实现以下主要功能:①温室大棚内植物生长环境状况全面显示、查询,包括各种参数、光照强度以及历史数据等;②向温室大棚内监控系统发调度命令、调整设备运转状况,确保温室内为植物生长最适宜环境。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/10686863.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-10
下一篇 2023-05-10

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存