近年来,逐渐兴起的智慧农业已经开始颠覆传统,传感器、物联网、云计算、大数据技术的使用,使得传统农业加速向集约化、精准化、智能化、数据化转变。智慧农业包含甚广,从耕地、播种、育苗到施肥、浇水、养护,从销售、流通、加工到防伪、售后、渠道,从会议、财务、策略到休闲、旅游、观光,无所不包。如果说智慧农业是一名有智慧的大块头,那么农业大数据就是块头体内串流不息的血脉。智慧农业真正改变了什么拿几个具体例子说一说吧。
一、自动控制,由俩人管1个棚变为一人管3个棚智能温室物联网采集器,安装了空气温度传感器和二氧化碳浓度传感器,可根据菜农提前设定的指标,对温湿度进行预警。当大棚温湿度超过或低于设定的标准值时,自动向智能监控系统反馈数据,系统随即控制卷膜器开启或者关闭,自动采取大棚通风、降温或保暖等措施,使温室大棚始终保持最适宜蔬菜生长的温度和湿度。
二、实时监控,实现了水肥一体化的自动定量供给通过电脑 *** 控,不仅可以自动控制棚室的温度、湿度,还实现了水肥一体化的自动定量供给、蔬菜病虫害远程诊断等,立体化、多功能、全方位的数字化管理系统大显身手。
三、远程管理,农民足不出户就能获专家技术指导一旦看到作物出现异常,就可以迅速拍照,并经无线传感器传送到设施农业“远程智能专家”系统,自动生成动态的环境趋势图,供远端的专家进行分析、研判。专家会迅速根据病虫害发生、流行环境条件,通过电脑模型制定出设施病虫害预警方案,农民足不出户就能获得农业专家的技术指导和服务。智慧农业对我们的影响远不止如此。发展生态智慧农业,我们要做的应该是因时制宜、因物制宜、因事制宜、因地制宜,利用好眼前的资源做好当下的事情,合理发展种养业,努力保护生态环境,实现涉农者和自然和谐共处,书写智慧农业的美好未来。
智能农业应用领域主要有如下:
农业生产环境监控:通过布设于农田、温室、园林等目标区域的大量传感节点,实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分、电导率等信息并汇总到中控系统。农业生产人员可通过监测数据对环境进行分析,从而有针对性地投放农业生产资料,
并根据需要调动各种执行设备,进行调温、调光、换气等动作,实现对农业生长环境的智能控制。
食品安全:利用技术,建设农产品溯源系统,通过对农产品的高效可靠识别和对生产、加工环境的监测,实现农产品追踪、清查功能,进行有效的全程质量监控,确保农产品安全。物联网技术贯穿生产、加工、流通、消费各环节,实现全过程严格控制,
使用户可以迅速了解食品的生产环境和过程,从而为食品供应链提供完全透明的展现,保证向社会提供优质的放心食品,增强用户对食品安全程度的信心,并且保障合法经营者的利益,提升可溯源农产品的品牌效应。
我国发展现代农业,面临着资源紧缺与资源 消耗过大的双重挑战。以信息传感设备、传感网、互联网和智能信息处理为核心的物联网将为农业生产过程中量化分析、智能决策、变量投入、定位 *** 作的现代农业生产管理技术体系开辟新的思路和有利手段,
将在农业领域得到广泛应用,并将进一步促进信息 技术与农业现代化的融合。 基于物联网的智能农业可用于大中型农业种植基地、设施园艺、畜禽水产养殖和农产 品物流,布设的 6 种类型的无线传感节点,
包括空气温度、空气湿度、土壤温 度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等,并通过低功耗自组织网络的无线通信技术实现传感器数据的无线传输。所有数据汇集到中心节点,通过无线网关与互联网或移动网络相连,实现农业信息的多尺度(个域、视域、区域、地域)传输;
用户通过手机或计算机可以实时掌握农作物现场的环境信息,系统根据环境参数诊断农作物生长状况和病虫害状况。
同时,在环境参数超标的情况下,系统可远程对灌溉等农业装备进行控制,实现农业生产的产前、产中、产后的过程监控,进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态、 安全等可持续发展的目标。
所谓智慧农业是智慧经济在农业上的应用体现,随着5G传输技术、大数据信息处理技术等先进技术普及,物联网技术的现实应用条件开始成熟,传统农业便灵活运用物联网技术,摇身一变成为智慧农业。
智慧农业运用农业生产区域的各个传感节点监测收集数据、无线传输系统传输数据和决策控制系统控制设施,实现了对农业生产的各个条件(空气、土壤温湿度、土壤PH值、水、二氧化碳)的精准感知和控制,并进行决策管理。
智慧农业应用领域广泛,包括粮食耕种、蔬果大棚、花卉大棚,畜牧、家禽养殖、水产养殖等。可以说有农业的地方就能用到智慧农业体系。
智慧农业系统的结构
一个完整的智慧农业系统是由三个部分:监测系统、无线传输系统和决策控制系统组成的。
1 监测系统由各个无线传感节点组成,用光伏供电,监测农业生产环境的水分、土壤温湿度、空气温湿度、光照以及植物的营养等参数,进行信息的收集。此外还有实时图像和视频监控功能,从而达到更高层次的信息收集,有助于工作人员进行更好的管理。
例如智慧农业温室大棚传感器,传感器类型包括无线空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH传感器、光合有效辐射传感器等。采集农业大棚内的空气、土壤温湿度、土壤PH值、光照、二氧化碳浓度等数据上传到物联网平台服务器。
2 无线传输系统主要由互联网平台组成,是负责传递监测信息的通道。
传输系统在农业种植区各处安装信息采集节点,并建设立杆摄像头实现视频图像的传输,各个节点通过大功率无线网桥进行无线信息传输,最终将所有信息传输到终端决策控制系统。
3 决策控制系统指的是智能平台通过对监测信息的整理和智能分析,对农业生产区域进行智能灌溉,智能调温,智能施肥、智能喷药。
例如智慧农业温室大棚控制器,当监测系统提供的环境数据达到一定程度时,控制器便会智能开启相对应的设施进行处理,例如调温、灌溉、施肥、喷药、通风。让农业生产所需的各种资源实现最大化利用。
智慧农业系统的优势
1 保护环境,节约资源:智慧农业解决了很多传统农业在生产过程中出现的问题。例如耕地的过度开发影响了当地的环境,造成了大面积的水土流失;大水漫灌使水资源的利用效率不高还造成了水资源的严重浪费。通过发展智慧农业能够有效解决各种资源浪费问题,实现农业生产资源的合理配置,提高农业的生产效率,在保证农产品生产目标实现的同时达到保护环境和节约水资源的效果。
2 保证食品安全,监管溯源:智慧农业实现了农产品从育苗、种植、仓储、销售、物流等各个环节信息的监控,建立了健全的农产品监管体系,实现对农产品全部流程的监管溯源,能有效保证农产品的食品质量安全。
3 智能 *** 控:物联网监测系统收集数据,经过无线传输能实现远程 *** 作,在 *** 控室内中通过控台智能设备自动处理各项问题,控制农业生产的各项条件。
建设智慧农业,撰写可行性报告
建设智慧农业项目,撰写智慧农业可行性报告需要注意
1 我国是一个农业大国,还不足称为农业强国,多种农作物只讲究产量,难以保证质量,难以满足人民日益增长的需求,此外在现实中农业生产有各种各样的问题(耕地、水、气候、灾害)通过发展智慧农业能有效解决这些问题,这是发展智慧农业的必要性。
2 近年来农业行业与多种行业融合发展,智慧农业在这潮流中也是随波逐浪成为引领农业发展的弄潮儿,智慧农业的深度、宽度都会有其他行业的影子,例如智慧农业+旅游业,智慧农业+深加工,智慧农业+康养等等,所以要将智慧农业和其他配套行业整合起来描述,扩大智慧农业项目的盈利渠道。
3 智慧农业比起传统农业技术色彩强烈,需要专家和专业人士参与农业生产各个环节,解答农民遇到的各种问题,也要对当地农民进行培训。随着智慧农业各种领域的发展,智慧农业将更加精准地服务农业、农村、农民。所以报告里需要体现与专业机构、学校的合作关系和针对当农民设立符合项目特点的、完善的培训项目和扶贫措施。
4 发展电子商务,智慧农业能节约劳动力,解放生产力,让农民有精力做更多的事情,帮助农民展开电子商务业务,能帮助农民卖出农产品,帮助农民勤劳致富。
5 发展智慧农业的效益所在,智慧农业项目的建立要立足于当地的农村、农民,必须从多种角度(经济、社会、生态)描述发展智慧农业能帮助该地区和农民获得什么好处,这是发展智慧农业的最大意义所在。
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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。
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