分析智慧农业智能大棚的系统结构

“以前是靠经验，现在都数据化了。”位于天津某地的农业大棚内，老张指着手机上显示的一大串数据，嘿嘿一笑，“省事，省心!”从靠天吃饭到数据化指导，智慧农业正在彻底改变着传统农业的耕作模式。众所周知，我国是农业大国，却不是农业强国。几千年来，农业一直遵循着“靠天吃饭”和“老农经验”的发展模式。在耕地逐步减少的严峻形势下，改变传统农业发展模式，加快发展现代农业，不仅是国家的一项政策，同时也关系到农民自身的权益。没有农业的现代化，就没有国家的现代化。同样，在互联网深度影响社会各个行业的今天，作为国民经济基础的农业如果不能实现搭上互联网的快车，也必然制约了整个国民经济的发展。在刚刚过去的“双十一”，农业电商表现不俗，这从一个侧面也展示了农业+互联网所爆发出来的潜力。智慧农业并不是简单的一根网线，一个APP，而是物联网技术与传统农业的深度结合。业内人士表示，其中最关键的是传感器技术。通过传感器技术可以有效地降低人力消耗，更能极大的摆脱天气因素的限制，同时将农业生产中的个人经验转化成更科学，更精确的信息手段和以软件为中心的生产模式，从而让农业生产真正走上智能化、自动化和远程控制化的智慧农业发展之路。成立于1994年的昆仑海岸传感技术有限公司，在物联网技术研发和应用方面有着丰富的实践经验。为了实现物联网技术在农业上的应用，公司重点研发了物联网专用网关，进行感知层数据实时传输，有效地对数据进行分门别类的处理，从而帮助人们有效掌握农业生产中各个细节的需求。当前，公司应用于智慧农业感知层面的产品包括，JZH-0、JZH-V系列无线传感器，无线综合EC传感器，无线小型气象站，无线多路温度传感器等，帮助农户测量环境温湿度、土壤水分、土壤温度、照度、氧气、二氧化碳、EC值、沙土水分、粘土水分、风速、风向、雨量、大气压力等多个方面的参量。截止到目前，公司的技术已经在天津农业大棚、甘肃省大鲁村、刘家峡、周家寺地区 温室控制项目、云南农业大棚、安徽合肥新农村物联网、河南省农业部温室大棚示范项目、山东省寿光市中国移动蔬菜大棚远程监测项目、农计推广总站-温室大棚远程监测、甘肃省庆城县瓜菜蚕桑技术指导站温室物联网监控系统、甘肃省定西市岷县西江镇 温室控制项目泰州物联网示范园-秋雪湖等地成功应用，并得到了当地农户的认可。另外，针对不同类型农户的不同需求，公司还推出了园林大田套餐和温室大棚套餐两类“物联网实用套餐”。对于有困难的农户，昆仑海岸还会根据实际情况予以适当的优惠和照顾。据有关数据显示，截止到今年6月，农村互联网普及率为317%，不到城镇普及率的一半。66亿农民网民数量仅191亿。一方面，在一定程度上限制了智慧农业的快速发展，另一方面也表明智慧农业的市场潜力巨大。业内专家表示，智慧农业的普及，既要有政府相关部门的大力支持，也需要企业大力推动，尤其是需要技术上的突破和革新，才能切实满足农民的需求。

蔬菜大棚如何变身“绿色车间”如下：

设施蔬菜是指采用人工技术手段，改变自然光温条件生长的蔬菜，常见的设施就有温室、大棚等。农业农村部数据显示，包括黄瓜、番茄、茄子等在内的近30个种类的蔬菜依靠人工办法，已经基本实现了全年生产。

现在，寿光建成投用了占地23万亩的18个智能化园区，全部覆盖大型水肥一体机、智能控温、自动补光等新技术。同时，有5万多个大棚应用了物联网装备，蔬菜大棚变身成为“绿色车间”。

除了山东寿光，目前，我国已逐步形成了黄淮海及环渤海、长江中下游、西北、东北、华南地区5大设施蔬菜优势产区。

蔬菜大棚搭建要领：

1、选择向阳，避风，干燥，排水良好，没有土壤传染性病害的地方搭棚。

2、塑料薄膜维护。

(1)扣膜时要尽量避免棚膜的机械损伤，特别是竹架大棚，在扣膜前应先把架表面突出的部分削平，或用旧布包扎好。

(2)用d簧固定时，在卡槽处应加垫一层旧报纸。

(3)要注意避免新旧薄膜长期接触，以免加速新膜的老化，在通风换气时要小心 *** 作。

(4)薄膜受冻或曝晒，会促进老化，钢管在夏天经太阳曝晒，温度可上升到60─70℃，从而加速薄膜老化破碎。薄膜使用过程中，难免有破孔，要及时用粘合剂或胶带粘补。

连栋智能大棚包括全PO膜，全阳光板，四周中空玻璃顶棚阳光板三种，造价从260一平方到600一平方不等。这就是大包的价钱。看用什么覆盖材料 质量要求 以及内部设施 大约在100-1500元每平方米。

近年来，伴随着互联网等新技术的加速涌现，物联网、云计算、大数据等技术运用到农业生产各环节，数字农业、智慧农业应运而生。我国智慧农业呈现良好发展势头，但普及程度仍然较低，其中一个原因便是缺少让大多数农民能够直观理解、使用的可视化数据交互方式。

数字孪生是指通过各种传感器，如温度、湿度传感器等集成物理反馈数据，并辅以人工智能、机器学习和软件分析，在信息化平台内创建一个数字化模拟，这个模拟会根据反馈做出相应的变化。

山海鲸可视化通过数字孪生技术， 将物联网设备获取到的数据和3D空间渲染相结合，不仅可以直观的观察大棚种植中的常见的指标信息， 而且可以通过大屏管理中的开关对物联网设备进行直接控制，实现一站式的智慧大棚管理。

整个智慧蔬菜大棚系统分为四个模块，分别是园区概览，环境监测、设备服运维和安防管理，各个模块的数据可以通过山海鲸内置数据源接口和IOT协议与大棚系统进行对接。数据源支持实时刷新，模块内容支持自定义修改和定制化开发。

园区概览通过鸟瞰的形式整体呈现了多个大棚的位置和状态，同时周边图表展现了蔬菜种植的种类，种植的分布，产量分析和产值占比。

昼夜切换

通过点击昼夜切换按钮实现了白天和夜晚效果的切换，通过白天的动态光影和夜晚的灯光展现了蔬菜大棚在不同时间的外观。

区域联动

在3D模型中可以动态配置多个兴趣点位，并且可以对点位进行具体详情的设置。展现中通过点击标记点来展示不同蔬菜种植的具体位置和信息。

由于农业系统中对于大棚种植最重要的信息是大棚的整体环境和天气环境，因此环境信息通过对热力传感器和天气数据的整合，实时向管理人员呈现了当前大棚的环境状态，以便决定是否需要通过控制补光灯和风机对环境进行调节。

管理人员通过观察环境模块中的信息后，可以通过设备管理模块，直接对风机和补光灯进行 *** 作。不同大棚的风机和补光灯通过各自按钮可以实现独立的开关控制。

对于整个园区的安防摄像头进行统一的实时状态监测，通过ONVIF标准实时接入监控信息，并且在3D模型中展现了不同监控点具体的位置。对于管理人员更好的掌握园区当前的真实状况有着很好的辅助作用。

现今，科技已经成为农业不可分割的一部分，在农业智能化已成为我国现代农业发展新方向的背景下，智慧农业正在成为乡村振兴发展的重要路径。在这条路径之中数字孪生技术作为让智慧农业走近群众的关键技术环节，在未来还会有更加光明的发展前景。

中国财政部关于深化农村一、二、三产业融合，开展工业兴村强县示范行动的通知。深化农村一、二、三产业融合，开展工业兴村强县示范行动，培育壮大地方经济和农村产业，实现生产村与生产村融合，是促进产业繁荣和城乡一体化的重要举措，对实施农村振兴战略、加快农业和农村现代化具有重要意义。温室大棚在农村农业现代化中发挥了重要作用。随着全国现代农业园区和家庭农场的日益增多，温室大棚得到了广泛应用。那么问题来了：为什么现代设施农业要做温室大棚？温室大棚有什么优点？

首先要从温室大棚。20世纪90年代，山东寿光的一个三元朱村在王乐义书记的带领下率先种植了暖菜大棚解决了我国北方冬季吃菜难的问题。同时，蔬菜种植技术大棚推广到全国20多个省市，彻底改变了我国的餐桌蔬菜文化。同时，寿光也发展成为蔬菜种植基地和蔬菜基地。目前温室大棚已经从土墙日光温室发展到春秋连栋拱棚、花卉种植双层膜多跨温室、蔬菜种植单层膜多跨温室、日光板智能温室大棚和玻璃智能温室大棚。

1温室大棚可以实现反季节蔬菜的生产

目前温室大棚可以实现春作物和水果的早销，秋作物的延后收割，冬季生产蔬菜。温室大棚通过错开蔬菜生产季节实现全年蔬菜供应，保证人们随时可以在餐桌上吃到新鲜的蔬菜产品。

2温室大棚绿色无公害蔬菜生产

温室大棚通过创造自身的微环境气候(温室大棚的通风口有防虫网)可以最大限度的隔离病虫害，减少室外灰尘和烟雾对植物的伤害。同时，温室大棚可以减少自然灾害对农作物的破坏，生产出优质无污染的蔬菜。

3温室大棚高效节能

冬季有效利用自然光能生产优质反季节蔬菜。温室大棚使用透明覆盖材料，升温快，光线好。晴天大棚，室内温度比室外高20多度，夜间高2-3度。由于蔬菜生产的最佳温度为20-30℃，最低生长温度至少为5-8℃，冬季蔬菜生产可通过大棚设施完成。大棚昼夜温差大，营养生产周期长，生产的西瓜、瓜果类蔬菜品质和产量大幅度提高。

4温室大棚可以机械化

目前，近几年建成的蔬菜大棚可以与物联网控制软件系统相结合，实现对大棚的遮阳、通风、降温、采暖、灌溉、施肥系统的智能化、自动化控制。温室大棚可以通过手机电脑实时监控，在减少人工的同时，还可以节水、节肥、节电、节能。

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