智能(néng)溫室，現代農業發(fā)展新趨勢！

摘要：随著(zhe)設施新農業的迅速發(fā)展，人們的需求也越來越高，傳統溫室大棚已經(jīng)不能(néng)滿足當下市場的需求。智能(néng)溫室（通常簡稱連棟溫室或者現代溫室）随之而生，智能(néng)溫室擁有綜合環境控制系統，利用該系統可以直接調節室内溫、光、水、肥、氣等諸多因素，可以促進(jìn)全年優産。近幾年随著(zhe)蔬菜大棚建設的迅速發(fā)展，智能(néng)溫室爲農業發(fā)展帶來了新的推動力。

一、什麼(me)是智能(néng)溫室

智能(néng)溫室也稱作自動化溫室，是指配備了由計算機控制的可移動天窗、遮陽系統、保溫、濕窗簾/風扇降溫系統、噴滴灌系統或滴灌系統、移動苗床等自動化設施，基于農業溫室環境的高科技“智能(néng)”溫室。智能(néng)溫室的控制一般由信号采集系統、中心計算機、控制系統三大部分組成(chéng)。

二、智能(néng)溫室貴在“控制系統”

智能(néng)溫室的“中樞系統”即智能(néng)溫室監控系統。它由傳感器、自動化控制系統、通訊、計算機技術與專家系統與一體，通過(guò)預裝多種(zhǒng)作物生長(cháng)所需的适宜環境參數，搭建溫室智能(néng)化軟硬平台，實現對(duì)溫室中溫度、濕度、光照、二氧化碳、營養液等因子的自動監測和控制。

溫室大棚内溫度、濕度、光照強弱以及土壤的溫度和含水量等因素，對(duì)溫室的作物生長(cháng)起(qǐ)著(zhe)關鍵性作用。溫室自動化控制系統是以PLC爲核心，采用計算機集散網絡控制結構對(duì)溫室内的空氣溫度、土壤溫度、相對(duì)濕度、CO2濃度、土壤水份、光照強度、水流量以及PH值、EC值等參數進(jìn)行實時(shí)自動調節、檢測，創造植物生長(cháng)的良好(hǎo)環境，使溫室内的環境接近人工設想的理想值，以滿足溫室作物生長(cháng)發(fā)育的需求。适用于種(zhǒng)苗繁育、高産種(zhǒng)植、名貴珍稀花卉培養等場地，以增加溫室産品産量，提高勞動生産率。是高科技成(chéng)果爲規模化生産的現代農業服務的成(chéng)功範例。

計算機操作人員根據種(zhǒng)植作物所需求的數據及控制參數輸入計算機，系統即可實現無人自動操作，計算機采集的各項數據準确的顯示、統計，爲專家決策提供可靠依據。控制櫃設有手動/自動切換開(kāi)關，必要時(shí)可進(jìn)行手動控制操作。

三、溫室監控系統如何工作？

電腦通過(guò)傳感器采集各種(zhǒng)環境參數，結合農業專家系統知識，作出決策并發(fā)出指令，通過(guò)手動、自動、計算機網絡（有線、無線）等多種(zhǒng)方式對(duì)灌溉系統、調溫系統、調濕系統、内外遮陽及補光系統等設備進(jìn)行控制，以創造适宜作物生長(cháng)發(fā)育的環境條件，實現高産、優質、高效的生産目标。

該系統可以廣泛應用于各個地區的現代化溫室、貯藏保鮮庫、養殖蓄舍等農業設施的生産管理，讓用戶真正體會(huì)到“科技服務農業”所帶來的便利，通過(guò)溫室監控系統的使用，農戶随時(shí)都(dōu)有“無論外邊刮風下雨，溫室總是風調雨順”的感覺。

四、控制系統工作原理

溫室大棚自動化控制系統是根據溫室大棚内的溫濕度、土壤水分、土壤溫度等傳感器采集到的信息，利用RS485總線將(jiāng)傳感器信息送給485轉232的轉換器，接到上位計算機上進(jìn)行顯示，報警，查詢。監控中心將(jiāng)收到的采樣(yàng)數據以表格形式顯示和存儲，然後(hòu)將(jiāng)其與設定的報警值相比較，若實測值超出設定範圍，則通過(guò)屏幕顯示報警或語音報警，并打印記錄。與此同時(shí)，監控中心可向(xiàng)現場控制器發(fā)出控制指令，監測儀根據指令控制風機、水泵等設備進(jìn)行降溫除濕等操作，以保證溫室内作物的生長(cháng)環境。監控中心也可以通過(guò)報警指令來啓動現場監測儀上的聲光報警裝置，通知溫室管理人員采取相應措施來确保溫室内的環境正常。

五、物聯網技術在智能(néng)溫室中的應用

實際上，物聯網技術是將(jiāng)各種(zhǒng)感知技術、現代網絡技術和人工智能(néng)與自動化技術聚合與集成(chéng)應用。

在溫室環境裡(lǐ)，單棟溫室可利用物聯網技術，成(chéng)爲無線傳感器網絡一個測量控制區，采用不同的傳感器節點和具有簡單執行機構的節點，如風機、低壓電機、閥門等工作電流偏低的執行機構，構成(chéng)無線網絡，來測量基質濕度、成(chéng)分、pH值、溫度以及空氣濕度、氣壓、光照強度、二氧化碳濃度等，再通過(guò)模型分析，自動調控溫室環境、控制灌溉和施肥作業，從而獲得植物生長(cháng)的良好(hǎo)條件。

對(duì)于溫室成(chéng)片的農業園區，物聯網也可實現自動信息檢測與控制。通過(guò)配備無線傳感節點，每個無線傳感節點可監測各類環境參數。通過(guò)接收無線傳感彙聚節點發(fā)來的數據，進(jìn)行存儲、顯示和數據管理，可實現所有基地測試點信息的獲取、管理和分析處理，并以直觀的圖表和曲線方式顯示給各個溫室的用戶，同時(shí)根據種(zhǒng)植植物的需求提供各種(zhǒng)聲光報警信息和短信報警信息，實現溫室集約化、網絡化遠程管理。

此外，物聯網技術可應用到溫室生産的不同階段。在溫室準備投入生産階段，通過(guò)在溫室裡(lǐ)布置各類傳感器，可以實時(shí)分析溫室内部環境信息，從而更好(hǎo)地選擇适宜種(zhǒng)植的品種(zhǒng)；在生産階段，從業人員可以用物聯網技術手段采集溫室内溫度、濕度等多類信息，來實現精細管理，例如遮陽網開(kāi)閉的時(shí)間，可以根據溫室内溫度、光照等信息來傳感控制，加溫系統啓動時(shí)間，可根據采集的溫度信息來調控等；在産品收獲後(hòu)，還(hái)可以利用物聯網采集的信息，把不同階段植物的表現和環境因子進(jìn)行分析，反饋到下一輪的生産中，從而實現更精準的管理，獲得更優質的産品。

溫室應用物聯網技術，可達到改善産品品質、調節生長(cháng)周期、提高經(jīng)濟效益的目的。對(duì)于規模化的溫室設施而言，如果借助人工來調控溫室内的環境條件，需要大量人手和時(shí)間，而且存在難以避免的人工誤差。如果應用物聯網技術，就(jiù)隻需點擊鼠标，在短的時(shí)間裡(lǐ)完成(chéng)人工操作，而且非常嚴謹，這(zhè)也是業内看好(hǎo)物聯網在現代農業中應用的重要原因。

随著(zhe)物聯網技術普及應用，普通用戶可以通過(guò)計算機或手機随時(shí)接收各種(zhǒng)實時(shí)采集的精确傳感器數據，還(hái)可以通過(guò)遙控溫室内的視頻傳感器，觀察溫室的全面(miàn)情況。産品出圃後(hòu)，可以由對(duì)應的條形碼，随時(shí)檢索到其流通過(guò)程。業界普遍認爲，物聯網農業智能(néng)監控系統將(jiāng)在設施農業中得到更廣泛應用。

六、農業生産經(jīng)營體制創新，加速智能(néng)溫室普及應用

面(miàn)對(duì)農村勞動力大量外流的現狀，國(guó)家頒布一号文件提倡創新農業生産經(jīng)營體制，發(fā)展田園綜合體、休閑農業園區、現代科技示範園，種(zhǒng)植大戶、新型農民合作組織，支持龍頭企業通過(guò)兼并、重組、收購、控股等方式組建大型企業集團。創建農業産業化示範基地，促進(jìn)龍頭企業集群發(fā)展。推動龍頭企業與農戶建立緊密型利益聯結機制，采取保底收購、股份分紅、利潤返還(hái)等方式，讓農戶更多分享加工銷售收益。鼓勵和引導城市工商資本到農村發(fā)展适合企業化經(jīng)營的種(zhǒng)養業。增加扶持農業産業化資金，支持龍頭企業建設原料基地、節能(néng)減排、培育品牌。