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在大棚环境里,单栋大棚可利用物联网技术,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,自动调控大棚环境、控制灌溉和施肥作业,从而获得植物生长的最佳条件。
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对于大棚成片的农业园区,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大棚的用户,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,实现大棚集约化、网络化远程管理。
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此外,物联网技术可应用到大棚生产的不同阶段。在大棚准备投入生产阶段,通过在大棚里布置各类传感器,可以实时分析大棚内部环境信息,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大棚内温度、湿度等多类信息,来实现精细管理,例如遮阳网开闭的时间,可以根据大棚内温度、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。有哪几种温室气体来源
对全球变暖,生态环境和人类健康有什么影响
为防止应采取哪些措施哪些可行,哪些难以实行为什么
如何减少大气中CO2含量
温室效应是指透光覆盖物对保护小气候的增温保暖作用。其增温原理是:
①少量减少太阳辐射收入,但大量阻挡地面向上散发的长波辐射能量支出,使保护地辐射收支更倾向于收入大于支出。
②覆盖物能阻断地面向上(昼间)的乱流热输入,使保护地增温。
大气温室效应是指大气物质对近地气层的增温作用,其增温原理与上述原理4相似,即随着大气中CO2等增温物质的增多,使得能够更多地阻挡地面和近地气层向宇宙空间的长波辐射能量支出,从而使地球气候变暖。其可能的积极作用是使部分干旱区雨量增多,高纬度农业区热量状况改差,但更主要的是负面影晌,就是便热带和温带的旱、涝灾害发生频繁,以及冰山熔化,海平面上升,沿海三角洲被淹没。因此,减少大气增?物质的排放量是人类刻不容缓的义务。
温室有两个特点:温度较室外高,不散热。 生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室,是让太阳光能够直接照射进温室,加热室内空气,而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发,使室内的温度保持高于外界的状态,以提供有利于植物快速生长的条件。
由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。
它会带来以下列几种严重恶果:
1) 地球上的病虫害增加;
2) 海平面上升;
3) 气候反常,海洋风暴增多;
4) 土地干旱,沙漠化面积增大。
科学家预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2-4摄氏度,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约,上海,东京和悉尼。
温室效应是怎么来的?我们能做什么?
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。
二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。
人类活动和大自然还排放其他温室气体,它们是:氯氟烃(CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林,尤其是热带雨林。
为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量节约用电(因为发电烧煤〕,少开汽车。另一方面保护好森林和海洋,比如不乱砍滥伐森林,不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林,减少使用一次性方便木筷,节约纸张(造纸用木材〕,不践踏草坪等等行动来保护绿色植物,使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。
温室效应的预防对策
虽然迄今为止,我们无法提出有效的解决对策,但是退而求其次,至少应该想尽办法努力抑制排放量的增长,不可听天由命任凭发展。
首先,暂订二○五○年作为目标。如果按照目前这种情势发展下去,综合各种温室效应气体的影响,预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。一旦气温发生如此大幅提升,地球的气候将会引起重大变化。
因此为今之计,莫过於竭尽所能采取对策,尽量抑制上升的趋势。目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁,而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。
可惜仔细检视各种方案之后,迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。因此,吾人遂有必要寻求一切可能性,全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。
一、全面禁用氟氯碳化物
实际上全球正在朝此方向推动努力,是以此案最具实现可能性。倘若此案能够实现,对於二○五○年为止的地球温暖化,根据估计可以发挥三%左右的抑制效果。
二、保护森林的对策方案
今日以热带雨林为生的全球森林,正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策,便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏,另一方面实施大规模的造林工作,努力促进森林再生。目前由於森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳,根据估计每年约在1~2gt碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划,到了二○五○年,可能会使整个生物圈每年吸收相当於07gt碳量的二氧化碳。具结果得以降低七%左右的温室效应。
三、汽车使用燃料状况的改善
日本汽车在此方面已获技术提升,大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地,或许是因油藏丰富,对於省油设计方面,至今未见有何明显改善迹象,仍旧维持过度耗油的状况。因此,该地区生产的汽车在改善燃油设计方面,具有充分发挥的余地。由於此项努力所导致的化石燃料消费削减,估计到了二○五○年,可使温室效应降低五%左右。
四、改善其他各种场合的能源使用效率
是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活,到处都在大量使用能源,其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此,对於提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地,这对二○五○年为止的地球温暖化,预计可以达到八%左右的抑制效果。
五、对石化燃料的生产与消费,依比例课税
如此一来,或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕,避免作出无谓的浪费。而其税金收入,则可用於森林保护和替代能源的开发方面。
任何化石燃料一经燃烧,就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由於天然瓦斯的主要成分为甲烷,故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量,煤碳必须排放相当於0098公克碳量的二氧化碳;这在石油则为0085公克;若是换成天然瓦斯只需排放0056公克即可。
因此,有人提案依照天然瓦斯、石油、煤碳的顺序予以加重课税。譬如生产方面,要对二氧化碳排放量较高的煤碳,以能量换算,每十亿焦耳课税05美元,而对天然瓦斯则只课税023美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料课税愈重。至於消费方面的情形亦复加此,其课税比例在煤碳订为23%,在天然瓦斯订为13%。
当然,现今阶段只不过是有这麼一个构想而已。但若果真付诸实行,可望对於二○五○年为止的地球温暖化,提供大约五%的抑制效果。
六、鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源
因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯,此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大,顶多只有一%的程度左右。
七、汽机车的排气限制
由於汽机车的排气中,含有大量的氮氧化物与一氧化碳,因此希望减少其排放量。这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的,但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。预计将对二○五○年为止的温暖化,分担二%左右的抑制效果。
八、鼓励使用太阳能
譬如推动所谓「阳光计划」之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少,因此对於降低温室效应具备直接效果。不过,就算积极推动此项方案,对於二○五○年为止的温暖化,只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。
九、开发替代能源
利用生物能源(Biomass Energy)作为新的乾净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料,藉以取代石油等既有的高污染性能源。
燃烧生物能源也会产生二氧化碳,这点固然是和化石燃料相同,不过生物能源系从大自然中不断吸取二氧化碳作为原料,故可成为重覆循环的再生能源,达到抑制二氧化碳浓度增长的效果温室环境信息采集与监控系统软件开发功能简析(一)
本文设计的基于 Android 平台温室环境信息采集与监控系统,主要应用于当前广泛使用的日光温室群体,实现了产品质量追溯、销售市场信息发布、病虫害预警、远程诊断等方面的应用,具有重要现实意义。
1、系统功能需求分析:
功能需求分析是基于 Android 平台的温室环境信息数据采集与监控系统设计 的必要步骤。本文所开发的系统主要应用于日光温室,其功能主要包括信息采集、数据管理、远程控制、信息发发布等。通过以上功能的开发,实现了基于移动互联的远程信息采集、质量追溯、设备控制、病害预警、视频监控等的应用集成。
2、信息采集与显示功能:
温室环境参数信息和植物生长信息是现代农业管理的重要依据。通过智能手机平台实时获取相关信息,将有利于提升现代温室智慧采集机功能。
3、温室环境数据远程采集功能:
温室环境的优劣对温室作物植株的生长发育有着至关重要的影响[10]。温 度、湿度、光照、CO2、是农作物生长的外在条件,需实时准确获取。建立温室 环境参数信息的采集、储存与展示功能,便于用户查看环境信息,同时能为后期 的历史查询与数据分析做准备。
4、植物生理生态参数信息采集功能:
农作物裸露在地表的部分与地下部分的功能情况,为作物生长状况提供了基 本判断依据。植物生长的内在参数主要有植株径流速率、果实生长率、茎秆变 化、叶面微曲温度、植物冠层温湿度等。而且这些参数由于技术及成本的制约, 目前还无法全面自动采集。可以通过人工采集信息,利用 Android app 随时随地 上传记录信息,方便后期用户观测各项特征对作物品种、产品质量等情况进行分 析。
5、植物长势及病虫害视频监测功能:
针对种植作物长势情况、病虫害的发生、发病面积、病情严重程度、杂草对植株的胁迫等,采集视频信息是有效的管理方式。通过网络摄像头、计算机和无线传感器网络,结合 Android app,把信息及时进行采集、储存与展示,可为作物病虫害的防治提供及时的决策依据。
6、数据管理功能:
随人们生活质量的提升,农产品质量越来越获得人们重视。而农产品的优化与改进,占据农业产业的一个重要因素。建立温室数据库,利用 Android APP 实现远程的数据采集、存储、分类、检索、传输等数据管理。
7、远程控制功能:
该系统中主要体现以下两种功能: a温室控制决策功能 通过中心服务器的 MCGS 软件建立自动控制系统,根据不同作物的需求, 设定作物生长所需环境目标参数。软件根据传感器传输的数据,与作物植株适宜 的范围数据进行比对,来决定之后的控制步骤,控制对应的设备来调节温湿度、 光照强度、二氧化碳浓度等环境信息。
b温室环境报警系统的建立 当控制与决策系统建立后,报警机制建立也是必要环节。当温室实际情况超 过系统设定好的报警门限时,通过预设的 MCGS 报警信息显示系统,及时检查 出现异常的原因,以防因为设备故障等造成对农业生产的影响。
8、信息发布功能:
该系统中主要体现以下三种功能: a首页导航及信息管理功能 网页管理平台在系统中有承上启下的作用。根据数据监测功能与控制功能建 立对应的导航页面,通过动态网页方式管理后台信息。
b新闻功能 首页是系统界面门面,是给用户第一印象的地方,包括名称、标志、导航、 公司的等。另外,新闻功能的加入也很重要。本功能主要转载主流门户 农业网站消息,种植业生产的产前信息、产中信息、产后信息、相关农业企业信 息报道来促进农业信息化在农业生产的深入应用,为农户当好参谋和助手。
c安全注册及用户的管理 为了保证用户的使用安全,系统在数据库中储存有用户数据,设定相应的权 限,以限制不同访问人员的 *** 作权利。例如管理员具备设备的控制权限,普通人员只有查看权,没有控制权,进入监控功能需要账号、密码才能登陆使用。一、我们玻璃温室的使用用途
做项目之前我们首先要考虑好我们所在的区域方位、环境气候特点、玻璃温室的用途。
比如在北方地区做种植类和育苗类的玻璃温室,最重要的工作是在保证荷载情况下尽量提高温室的保温性能,我们可以在温室的顶层加内保温系统,温室四周的玻璃尽量用双层中空厚一点的玻璃。
再比如在西北地区建玻璃温室,我们可以加上雨水收集系统、外部遮阳系统等。
同时种植类温室同生态餐厅、休闲观光型农业不同之处在于,其内部空间高度的设计,种植类温室的高度可以为4米到45米,休闲观光类温室肩高一般为5米到6米。
二、玻璃温室建造的方位和尺寸玻璃温室的屋脊走向一般是南北方向,这样采光度好一些。还有玻璃温室的风机和水帘一般安装在三角顶的端面上,因此我们要考虑这个方向的宽度问题,一般40米到60米左右为宜。这样既能保证经济性的同时,也能兼顾风机水帘强制降温通风的效果。
三、玻璃温室骨架材料规格及配套系统的选择任何建筑都要考虑其造价的经济实用性,并不是一味的增加材料的尺寸规格。北方地区要区分东北地区和华北地区的雪荷载值,南方地区由于雪荷载很小或者基本不存在,因此可以适当的降低温室骨架的规格材料。至于具体的骨架材料规格的大小需要专业的温室骨架制造厂家来设计。推荐寿光市九合农业发展有限公司。
至于温室配套系统的选择,需要结合咱们温室的用途来选择外遮阳系统、内遮阳系统、内保温系统、顶部开窗系统、侧开窗系统、内部环流通风系统、加温系统、风机水量强制降温系统等配置。
四、玻璃温室消耗品材料的质量玻璃温室上的消耗品是指外遮阳网(一般厂家质保五年)、内遮阳网(一般厂家质保五年)、顶部阳光板(一般厂家质保十年)等使用量较大的耗材。我们温室建造者必须让建造商出具这些辅材的生产厂家合格证和质保证书。因为现在一些温室建造厂家多选择低价竞标报价的方式揽活,选择采用回料生产的产品,质量大打折扣。
五、选择一个友好的合作单位任何工程的建造都是建立在双方信任的基础上,只有让甲方充分了解清楚整个温室的原理和材料种类,让甲乙双方根据实际情况选择合适的材料,是双方合作成功的基础。而不是让甲方蒙蔽的专业知识的短板上,造成双方的不信任从而造成双方扯皮,即影响工程进度也会浪费资源。
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