一、方案背景

我国是一个农业大国,在广大农村,农业温室比比皆是。近年来,随着我国农业和农村经济的发展,农业生产方式逐步由传统的粗放经营方式向现代集约型经营方式转变,农业科技示范园,作为现代集约型农业和高新科技应用的示范窗口,应运而生。智慧农业解决方案是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施,是现代农业科技向产业转化的物质基础。它能营造相对独立的作物生长环境,彻底摆脱传统农业对自然环境的依赖性。



二、方案构架



三、方案特色


l 预测性:通过对相关环境参数的分析,可以预测控制设备的运行情况,提高设备的利用率,降低能耗。
l 强大的扩展功能:通过选用不同的外围设备,可以控制温室温湿度及通风、施肥等。
l 完善的资料处理功能:通过组态控制软件,可以不间断地记录各种传感器的信息以及各种控制设备的动作记录等。
l 远程监控功能:即使工作人员不在现场,也可以通过远程监控系统对温室内的设备参数进行监视和控制。
l 数据联网功能:通过工业总线,可将各种数据联入局域网及INTERNET,真正实现数据共享。
l 系统性能稳定、运行可靠、操作简单、维护方便。整个系统易于扩展,运行经济节能,维护费用低,性价比高。




四、方案组成


l 传感采集系统
? 数据采集控制模块
数据采集控制模块是下位机系统的核心,可以采集传感器的输出的信号,并能输出控制信号进行智能控制
? 土壤水分传感器
对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。

? 土壤温度传感器
安装在温室内土壤中,以测量作物的生长、发育的土壤温度及浇水后土壤温度变动情况。
? 空气温湿度传感器
空气温湿度传感器主要用来检测温室内的环境温湿度。

? 光照传感器
光照传感器是用于检测作物生长环境的光照辐射强度,从而决定是否需要采取遮阳或补光操作,调节温室内的光照强度,以满足作物生长对光照的需求。
? 雨量传感器
雨量传感器配合雨量记录仪来测量降水量、降水强度、降水时间等,可为供水调度、灌溉管理提供原始数据。

? 蒸发传感器
蒸发传感器是用来测量液面蒸发量的仪器,用于对水分蒸腾量、水面蒸发、水资源评估等观测试验。
? 风速风向复合传感器
风速风向复合传感器是用来测量风力方向、风力强度的仪器。

l 智慧化执行系统
? 开窗系统
温室开窗系统主要用于温室的自然通风,可以有效调控室内气温、湿度和C02浓度,达到满足室内栽培植物正常生长需求的需要。
? 拉幕系统
温室拉幕系统主要用于连栋温室的外遮阳和内保温系统中,起到调节光照、降温或保温作用。

? 风机-湿帘降温系统
主要由湿帘降温装置和风机组成,为满足温室内的温度要求,使用一些能够对空气进行热湿处理的设备对空气进行降温。
? 温室加温系统
温室加温系统一般由热源、室内散热设备和热媒输送系统组成。实际应用中根据温室建设当地的气候特点、温室的采暖负荷、当地燃料的供应情况和投资与管理水平等因素综合考虑选定。

? 温室灌溉系统
温室灌溉系统的功能主要是将灌溉用水从水源提取,经适当加压、净化、过滤等处理后,有输水管道送入田间灌溉设备,最后由温室田间灌溉设备中的灌水器对作物实施灌溉。
? 温室其他执行机构
除以上执行机构外,根据实际应用需求还可给温室配备相补光系统(农用钠灯)、二氧化碳补给系统(二氧化碳生成器)等。

l 信息化管理分析系统
? 视频监控系统
此系统对于整个区域温室控制和管理工作起到了积极的作用,控制中心人员可以通过控制键盘控制前端设备,对温室中作物的生产情况进行面点结合的监控,以便于作物的健康生产。
? 信息管理系统

l 用户管理模块:可设置不同用户的使用权限,根据不同监控点的职权对用户权限进行分级。
l 数据实时显示模块:将各种传感器实时采集到的环境参数、视频数据、设备运行状态进行显示。
l 设备控制管理中心:可以控制整个温室系统中的所有设备,并能查看任何一个温室的实时工作情况,能对温室中的异常情况进行实时远程控制与处理。
l 历史数据管理模块:可远程检索回放站端的任意历史数据,使用户可以迅速地查找到需要的历史资料。
l 历史资料分析模块:通过对历史数据的分析,从中找出对温室中农作物生长最为有利各种参数,并通过与农业专家系统的接口.提供一个农作物生长最为有效的模型。
l 数据备份管理模块:可以使用系统的备份功能,将所需的历史数据转储至其他指定的存贮介质。

五、用户收益

智慧农业设施解决方案对于推进我国农业自动化、智慧化进程具有重要的现实意义,是现代农业科技向产业转化的物质基础。该解决方案可以为植物提供一个理想的生长环境,并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。