农业物联网技术在蔬菜、温室大棚的应用

农业物联网技术在蔬菜、温室大棚的应用

“农业物联网”就是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。按照物联网技术架构，农业物联网仍然通过“感知—传输—应用”的途径来实现对农业的应用。“感知”就是运用各类传感器，如温湿度传感器、光照强度传感器、PH值传感器、CO2传感器等设备，实时地采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖和农产品运输等环境中的温度、湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数信息；“传输”就是建立数据传输和转换方法，通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网络交互传递，实现农业生产环境信息的有效传输；“应用”就是将获取的大量农业信息进行融合、处理，使技术人员对多个大棚的环境进行监测控制和智能管理，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。

蔬菜大棚、温室大棚主要用于不适合蔬菜生长的季节，模拟蔬菜生长的自然条件，提供蔬菜适合生长的环境，而这个环境的实现不能凭感觉，需要引入农业物联网温室环境监控技术解决蔬菜生长环境的可控性，达到提高蔬菜生产效益的目的。

一、蔬菜温室大棚控制系统构建：

一个完整的蔬菜温室大棚自动控制系统包括数据采集、数据传输、数据分析和生产 *** 作系统等部分，每个部分在蔬菜生产中具有不同的功能，这些功能组合起来完成蔬菜生产的全过程。

二、蔬菜温室大棚物联网环境自动控制系统主要包括以下几个分系统部分：

1数据采集系统：

数据采集系统由无线传感器、供电电源或者蓄电池等组成；现场的监测元件包括温湿度、CO2浓度、土壤温湿度、土壤养分等监测元件。数据采集系统主要负责温室大棚内部的光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。

2数据传输系统：

数据传输系统由数据采集传感器，包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、光合有效辐射传感器、土壤温湿度传感器、CO2传感器、风向传感器等组成。传输方式：外部网络以基于IP网络技术和GPRS通信网络为基础进行传输；内部网络则采用短距离、低功率的ZigBee无线通信技术。基于ZigBee的无线传输模式中，传感器采集的数据通过ZigBee发送模块传送到中心节点上，同时，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也传送到中心节点上，中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。技术人员可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。

3数据分析系统：

数据分析及显示部分包括电脑、软件、无线接收模块、报警系统，依据不同的环境、作物、生长期，实施不同的控制方案。

4实地环境 *** 控系统：

该分系统包括的灌溉控制系统可进行滴浇灌和微喷雾系统的控制，实现远程自动灌溉；土壤环境监测系统则利用土壤水分传感器、土壤湿度传感器等来实时获取土壤水分、湿度等数据，为灌溉控制系统和温湿度控制系统提供环境信息；温湿度监控系统可利用高精度传感器来采集农作物的生长环境信息，设定环境指标参数，当环境指标超出参数范围时，可自动启动风机降温系统、水暖加温系统、空气内循环系统等，以进行环境温湿度的调节。

利用农贸行业物联网建设的蔬菜温室大棚，能为温室大棚种植提供有效的控制蔬菜的生长环境的先进技术，使蔬菜获得适宜的生长环境，增加产量，以实现跨季节的蔬菜培育。

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。近几年随着蔬菜大棚建设的快速发展，智能温室给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。
通过以上的概念我们了解其就是一座机械化的温室大棚，可以通过遮阳系统、自然通风系统、加温系统、降温系统、水肥一体化种植系统等来给植物一个最佳的生长环境，那么植物最佳的生长环境这个模型是什么呢？怎么和我们的机械化温室相结合起来，那么就用到我们的智能控制系统了。我们将植物各个时期事宜生长的环境数据录入系统端数据库中，由我们温室大棚内部的各个检测点测得棚内的实时数据对比，来给我们的温室大棚的系统做指令。
目前我们的新建连栋温室大棚都已经实现机械化控制，那么哪种适合智能化的升级改造呢，概念很美好，现实很骨感。只有规模化的种植温室大棚才合适做这种的智能温室升级改造。比如那种小型的展览温室、观光温室、生态餐厅温室等，其根本就用不到各种气候参数，完全可以靠人工或者半自动控制的风机水帘系统就可以的。

玻璃温室是一种高档的温室大棚，随着农业产业结构的升级，玻璃温室的应用越来越广泛。这种温室大棚可以加入物流网元素，使这种温室大棚可以进行自动调节，可以达到更有利于作物生长的环境：温度、湿度、阳光、水分、肥料等。
A玻璃温室的概念
玻璃温室是以玻璃为主要覆盖物，钢结构作为框架的温室大棚。玻璃温室所采用的玻璃种类繁多：单层浮法玻璃、单层钢化玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等。玻璃温室的用途不同，玻璃的要求也不一样。因各地的气候条件不同，也有些玻璃温室顶部采用的是阳光板，防止夏日午后的雷阵雨炸裂顶部的玻璃。
B玻璃温室的组成
玻璃温室是由主体框架、内遮阳系统、外遮阳系统、电动通风系统、风机湿帘系统、配电系统等组成
C玻璃温室的性能指标
1）坑风荷载：05KN/m2
2）抗雪荷载：035KN/m2
3）悬挂荷载：02KN/m2
4）最大排水量：140mm/h
D玻璃温室的技术参数
跨度：96米；间距4米；肩高4-6米；外遮阳高度13米。
E玻璃温室的优缺点
优点：
1）性能稳定、透光率高适合作物生产；
2）空间大、适合大型机械 *** 作；
3）强度高、使用寿命长；
4）美观大气、适合高端农业；
缺点：
1）价格贵，性价比不高；
2）玻璃易碎；

半地下，即地面以下挖1一15米，地面以上堆土05一1米，南低北高。薄膜上加盖保温材料。冬季室外零下6度左右时，棚内不低于10度。如室外零下10度，可在棚内设空气加热线，控制棚内不低于10度。造价成本很低

拿极飞智慧农业（XSAS）举例子：一般需要有测绘的无人机，打药的农用无人机，以及农业物联网设备例如农业自动驾驶仪、控制阀、水位传感器等多种农业装备。可以通过感知与精准农业任务执行将物理信息数字化，提供多维数据源。

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