智能温室建设专业方案.docx

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智能温室建设专业方案

智能温室建设方案

1、智能温室建设必需性

伴随科技进步，原有农业种植方法已经不能满足社会发展需要，必需对传统农业进行技术更新和改造。

经过多年实践，大家总结出一个新种植方法——温室农业，即“用人工设施控制环境原因,使作物取得最适宜生长条件,从而延长生产季节,取得最好产出”。

这种农业生产方法最大特点是不受环境限制，能够在任何条件下根据大家事先设计方法生产，从而能够取得高产、高效效果。

温室农业关键用于瓜果、蔬菜、花卉等农产品超季节培育，使冬春两季也能生产供给，尤其在严寒北方地域，该技术已成为农业发展一项必需肯定选择。

在北方严寒地域，温室大棚作为温室农业发展关键组成部分，它能够在不宜植物生长季节为其提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等，在农业农村经济发展中也发挥着日趋关键作用。

不过伴随经济发展，过去传统温室大棚往往只是起到保温效果，并不能完全满足温室作物对温室环境需要，所以其产生产量和品质还是会受到一定制约。

而伴随互联网技术发展，大家将物联网技术应用于传统温室大棚，实现温室种植高效和正确化管理，智能温室大棚应运而生。

顺应该前农业产业快速发展需要，智能温室配置了由计算机控制可移动天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施，采取计算机集散网络控制结构对温室内空气温度、土壤温度、相对湿度、CO2浓度、土壤水份、光照强度、水流量和PH值、EC值等参数进行实时自动调整检测，发明植物生长最好环境，使温室内环境靠近人工设想理想值，以满足温室作物生长发育需求。

智能温室适适用于种苗繁育、高产种植、名贵珍稀花卉培养等场地，以增加温室产品产量，提升劳动生产率。

能够说智能温室大棚经过智能化控制系统能够实现对温室内环境正确控制，不仅推进了中国现代设施农业改造升级，同时对于农业生产效益提升也起到了十分显著效果，能够说是现代高科技结果为规模化生产现代农业服务成功案例。

2、智能温室方案

2.1智能温室优势

智能温室经过在温室大棚内部安装摄像头及控制云台和各类数据传感器，并实时远程获取温室大棚内部空气温度、湿度、光照强弱、土壤温度和含水量、叶面湿度、露点温度等环境参数及视频图像，经过模型分析，自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，确保温室大棚内环境最适宜作物生长，不仅能够有效减轻人员劳动强度、降低人工成本，更关键是能够提升农作物产量，改善农作物质量，增加种植户收入水平。

智能大棚温室环境远程监控系统依靠传感技术、无线技术、宽带技术、SIP技术、视频技术、智能控制技术，做到对温室土壤、空气、水分、温度、光照等环境参数全程监控和管理，为精细化科学育种、科学养殖提供现代化手段。

智能温室已经成为填补传统农业弊端一个新型农业模式，也是促进温室大棚生产向着精细化、智能化方向发展一个有效路径。

它关键优势有以下几点：

（1）种植作物几乎零损失

采取智能温室来进行智慧种植，最显著优势就是能够确保温室大棚内部保持恒定环境条件，这对于环境要求比较高植物来说，能够有效规避因为人为原因而造成生产损失。

（2）快速提升产量和质量

温室大棚监测控制系统基础功效就是温室环境监测和控制，它利用多种传感器建立了和温室作物之间联络，能够愈加明白作物需求情况，在此基础上，温室大棚监测控制系统实现了科学正确地控制大棚温湿度和光照，营造作物最适应生长环境，促进农作物生产，提升质量和产量。

（3）节本增效

对于含有一定规模种植企业来说，要连续提升农业种植效益，不仅需要提升农作物产量和品质，还需要提升工作效率，降低运行成本。

应用智能温室监控系统实现远程控制以后，能够大大提升温室劳动效率，降低温室生产人工成本，减轻工作人员劳动强度。

更关键是应用温室智能控制系统经济效益是长久，使用时间越长，那么表示劳动力成本也会越低。

（4）水肥一体化

水肥一体化最大好处就是节水节肥，同时还能满足作物生长需要，提升水肥利用率。

温室大棚监测控制系统控制功效将浇灌和施肥融为一体，经过可控管道系统使关键根系土壤一直保持适宜含水量和养分，确保了温室作物健康成长，也能起到增产增效目标。

2.2智能温室系统组成

使用智能温室能够达成增产、改善品质、调整生长周期、提升经济效益目标，关键归功于该系统以下多个组成部分：

（1）智能温室信息采集模块：

实现大棚内环境（包含二氧化碳、光照度、温湿度和土壤参数）环境信号检测、传输、接收。

（2）智能视频监控模块：

实现大棚内视频监控，同时提供对大棚视频监控和安防功效。

（3）智能化设备控制模块：

结合采集信息，对大棚内集中控制设备，如风机、湿帘、遮阳帘等实现远程手动或自动控制。

（4）智能温室平台管理模块：

实现对采集自大棚各路信息存放、分析、管理；提供阈值设置功效；提供智能分析、检索、告警功效；提供大棚内视频展示插件和管理接口；提供平台帐号和权限管理功效；提供驱动大棚控制系统管理接口。

2.3智能温室产品方案

2.3.1智能温室主体结构

（1）主体框架系统

温室主体关键由钢结构组成，温室主骨架采取国产热镀锌钢管及钢板，顶覆盖材料采取聚碳酸酯中空板。

屋面排水采取双端排水，雨槽坡度为0.25%。

（2）内遮阳系统

内遮阳保温系统可从多方面改善温室生态环境。

夏季遮阳幕能反射部分阳光，并使阳光漫射进入温室，均匀照射植物，保护作物免遭强光灼伤，同时使温室温度下降4-6℃；经过选择不一样幕布，可形成不一样遮阳率，满足不一样作物对阳光需求；冬季夜间，内遮阳保温系统能够有效地阻止红外线外逸，降低地面辐射热流失，降低加热能源消耗，大大降低温室运行成本。

关键由控制箱及电机、齿条副、传动部分、幕线、幕布组成。

（3）外遮阳系统

外遮阳系统夏季能将多出阳光挡在室外，形成荫凉，保护作物免遭强光灼伤，为作物发明适宜生长条件。

遮阳幕布可满足室内控制湿度及保持合适热水平，使阳光漫射进入温室种植区域，保持最好作物生长环境。

关键由外遮阳构架、传动机构、幕线、控制部分、幕布组成。

（4）自然通风系统

自然通风是一个比较经济通风方法。

它是利用温度差来实现温室内外空气交换，达成降低温室内温度和湿度目标。

在没有CO2施肥系统情况下，还可利用自然通风来达成补充温室内CO2作用。

温室两侧及屋顶采取手动卷膜开窗,手动卷器带有自锁装置。

顶通风：

温室设有顶开窗。

侧通风：

湿帘温室后端面安装1.5m高长度大约175米湿帘4组。

（5）配电系统

本系统关键对温室外遮阳系统全部电气设备进行电气控制，由配电箱、电线等组成。

①配电箱

温室内全部电气设备应经配电箱进行供电和控制，配电箱面板上装有多种指示灯及按纽、开关，标示清楚、正确，安装有序。

指示灯、按钮开关等电气产品均选择国优质产品。

②电机装有限位保护装置，要求线位正确。

③控制系统应含有正常过载过流保护装置。

④电线、电缆选型和敷设符合国家标准。

2.3.2智能温室控制系统

（1）信息采集模块

在智能大棚系统中，RTU负责多种传感器接入，周期性采集传感器数据，然后向上连接数传模块，将采集到数据经过CDMA网络发送到智能大棚监控业务平台；同时负责接入控制器，实现对风机、天窗等控制设备远程控制。

RTU布署数量由前端传感器决定，系统前端关键布署五种类型传感器模块来监测温室内环境指数：

空气温度、空气水分、光照、CO2、土壤水分五种类型传感器。

1）空气温湿度传感器

温度关键影响酶及细胞器和细胞膜活性，能够控制蔬菜吸收和蒸腾、光合和呼吸等关键生理功效。

空气温湿度是影响蔬菜生长最直观、关键原因，对空气温湿度监测能够实时了解蔬菜基础生产环境，立即采取方法将生长环境调控到最好状态。

2）光照传感器

光照对植物生长、发育和品质全部相关键影响。

光以光强、光质和日照时间长短对蔬菜产生生态效应。

光强太低，光合效率低；光强太高，超出光饱和点，光合产物也会降低，而且会因水分不足，气孔关闭，光合受阻，作物开始受害。

所以本方案提议经过光照传感器采集温室中光照度，认为开关遮阳等光照调控方法提供参考。

3）土壤含水量传感器

蔬菜对土壤水分要求，通常以营养生长早期和果实开始快速生长久为需水临界期，这时缺水对蔬菜生长结果影响极大。

土壤水分过少，吸水速度抵偿不了蒸腾失水，这种情况下需要赔偿叶片失水；赔偿不足时，叶片光合作用速率降低，合成酶活性受抑制，生长停顿。

土壤水分传感器数量需要依据大棚现场蔬菜生长环境而定，通常提议一个独立浇灌区布署一个土壤水分传感器。

4）CO2传感器

叶菜类蔬菜增产效果和光合CO2同化有直接关系，瓜果类蔬菜增产和CO2较广泛生理效应相关。

确保温室大棚内CO2供给是提升蔬菜产量和品质最基础要求。

近几年，大棚CO2施肥技术在部分高效设施农业大棚中也取得了广泛应用。

CO2传感器是进行日常CO2施肥管理有力依据。

（2）智能控制设备

系统经过控制器和温室现有控制系统实现对接，关键采取并联方法实现接入，经过增加继电器（控制器控制继电器）并联入现有控制电路，实现原系统手动控制功效继续有效，新增远程智能控制功效。

（3）监控终端

本系统支持多个监控终端联机监测。

可依据业主需求进行选择。

①监控电脑

智能大棚平台关键使用方法是经过办公电脑登陆智能大棚平台网站，实现对温室环境传感数据监测和视频监测，并实现对控制设备远程控制。

②液晶墙

为了便于大棚工作人员和管理人员随时直观巡查温室内环境数据，同时方便外来人员参观大棚结果，能够布署一定尺寸液晶屏，动态显示每一个大棚最新温湿度等环境参数和大棚现场监控图像。

液晶电视屏使用无特殊要求，只需要有视屏输入即可显示。

③彩色LED屏

为了方便大棚务工人员和管理人员随时直观巡查温室内环境数据，本方案提议在基地园区布署一个LED屏，动态显示每一个大棚最新温湿度等环境参数和当日天气情况。

经过主控中心上位机用无线方法来更改大棚号和名称。

同时也可智能大棚平台监测到大棚温度湿度等参数实时显示在LED屏上。

④手机

本系统不仅支持固定监控终端监测，还能够集成手机终端实现移动监控。

监测内容包含境传感数据监测和视频监测，并实现对控制设备远程控制。

3、智能温室平台

智能化建设是利用自动化技术对温室大棚实现实时采集温室内土壤和空气温度、土壤和空气湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，以直观数据、图标或曲线方法显示给用户，并能够依据种植作物需求提供多种声光报警信息。

智能温室控制通常有信号采集系统、信息处理系统和控制系统三大部分组成。

本系统从功效上分为信号采集系统、控制实施系统和信息处理系统，系统组成图以下。

（1）信号采集系统

该部分关键是多种传感器组成，包含空气温度湿度传感器、土壤温度湿度传感器、二氧化碳传感器、氧浓度传感器、光照强度传感器。

因为温室大棚通常面积全部比较大，这些传感器在安装时必需考虑到分布问题，在大棚阳面和阴面全部要合适设置传感器，并依据大棚长度以10～20m距离为单位设置传感器。

在选择传感器时要选择抗干扰能力好、传输距离远传感器。

温室信息采集系统关键由无线传感器节点群、无线汇聚节点和优化控制站部分软件（关键包含无线传感器网络分析和管理软件系统）组成。

每个传感器节点负责采集本身周围环境、土壤和作物生理生态信息，并采取无线自组网多跳路由方法，把采集数据传输到无线汇聚节点。

无线汇聚节点对接收多个节点数据进行融合处理后，经过中长距离无线数传模块，把融合后数据发送到优化控制站点；同时接收来自优化控制站控制指令，向WSN节点或温室无线控制节点转发。

基于PC机优化控制站集成了无线传感器网络分析和管理软件系统，含有数据存放、查询、网络状态监控、网络拓扑动态显示、采样间隔参数及实时查询设置等功效，并以图表化方法显示数据处理结果。

（2）信息处理系统

信息处理是整个建设方案关键部分，关键由上位机和下位机组成。

上位机是一台