智慧农业大棚,作为集约化、技术化、规模化的农业种植方式,对于习惯了传统大棚的农民来说,有种触不可及的感觉,总是无法充分体会到智慧农业大棚有多智能,对农业的应用价值在哪里。
其实,所谓的智慧农业大棚与传统的蔬菜大棚相比,只是增加了一套智慧农业大棚控制系统,提升了对大棚环境的监测与控制能力,将原本需要人工进行的浇水、施肥、打药、通风等作业,都交给控制系统来执行。可实现多跨大棚法人智能化和智能化操作,所有设备都是电动和机械化的,内部空间高度统一,适合机器智能的应用。
智慧农业大棚控制系统的工作原理,完全模仿人工管理大棚的流程,通过气象类传感器,24小时在线监测大棚环境波动情况,借鉴人工种植经验,设置调整大棚管理策略,即温度保持在多少度范围内、土壤水分在哪里合理范围、每日光照时长为多久等等,由接入到管理云平台的通风机、除湿器、灌溉系统等设施化设备,联动控制,实现对温室大棚的数字化远程管理。
关于智慧农业大棚的智能化程度,主要体现在温室大棚温度、湿度、光照、通风换气、施肥灌溉等方面,具体是:
一、光照调整
当光照传感器检测到光照度数值后,与云平台设定的光照度合理范围对比,得出光通量过高的结论是,遵从设定好的管理策略,可自行调整室内声照明设备的亮度或直接关闭补光灯,或打开室内遮阳窗帘,具体联动设备结合温室智能设备而定;或主动发送示警信息,提醒农民来处理。相对地,当光通量较小时,说明温室内光照不足,需要增加光的亮度,降低遮阳系统的高度,获得充足的光线;
二、调整空气质量
主要指的是二氧化碳浓度、氨气、硫化氢等有害气体浓度。作为影响植物光合作用的重要因素之一,二氧化碳浓度会影响作物的品质。经云平台判断,温室实时二氧化碳浓度过高时,自动开启排风机,排出室外多余的二氧化碳。同理,当二氧化碳浓度过低时,自动开启换气,及时补充室内二氧化碳含量;
三、温湿度调节
温湿度的调节与光照、二氧化碳调控采用相同的逻辑。当空气温湿度传感器检测数据,高于云平台设定的合理值时,自动开启制冷、除湿等设备,避免作物因温度过高而脱水。当温湿度值过低时,需要打开加湿器或灌溉系统,以便作物能充分吸收水分;
四、水肥管理
在水肥管理上,也是基于全天候每分钟监测土壤详情而定的。结合作物生长阶段,选择定时、循环、远程三种灌溉模式,联动智能水肥机,将水肥以喷灌、滴灌的形式,灌溉作物。灌溉作业的整个过程,均可在手机上进行查看、管理;
五、数据管理
数据管理包括历史数据保存、查询、分析、对比等,监测环境数据的保存频率与传感器监测上传频率一致。农民可以通过多茬生长数据的分析与对比,优化调整种植方案与计划;
通过智慧农业大棚控制系统的应用与推广,智能干预创造更适合植物生长的环境,维持大棚环境的相对稳定,一方面可以增加作物产量,给种植户带来更高的经济收入,同时解放劳动,提高工作效率。智能化多跨温室的智能化运行是现代设施农业发展的必然方向。
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