智能温室建设方案

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1、智能温室建设方案1、智能温室建设得必要性随着科技得进步，原有农业种植方式已经不能满足社会发展得需要，必须对传统得农业进行技术更新与改造。经过多年得实践，人们总结出一种新得种植方 法一一温室农业，即“用人工设施才$制环境因素，使作物获得最适宜得生长条件， 从而延长生产季节，获得最佳得产出”。这种农业生产方式最大得特点就是不受 环境得限制，可以在任何条件下按照人们事先设计得方式生产， 从而可以取得高 产、高效得效果。温室农业主要用于瓜果、蔬菜、花卉等农产品得超季节培育， 使冬春两季也能生产供应，尤其在寒冷得北方地区，该技术已成为农业发展得一 项必需得必然选择。在北方寒冷地区，温室大棚作为温室农业发

2、展得重要组成部分， 它可以在不 适宜植物生长得季节为其提供生育期与增加产量，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重要得作用。 但就是随着经济得发展，过去得传统温室大棚往往只就是起到保温得效果，并不能完全满足温室作物对温室环境得需要，因此其产生得产量与品质还就是会受到 一定得制约。而随着互联网技术得发展，人们将物联网技术应用于传统温室大棚， 实现温室种植得高效与精准化管理，智能温室大棚应运而生。顺应当前农业产业快速发展得需要，智能温室配备了由计算机控制得可移动 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、

3、移动苗床等自动化设施，采用计算机集散网络控制结构对温室内得空 气温度、土壤温度、相对湿度、CO2浓度、土壤水份、光照强度、水流量以及 PH值、EC值等参数进行实时自动调节检测，创造植物生长得最佳环境，使温室 内得环境接近人工设想得理想值，以满足温室作物生长发育得需求。智能温室适 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 高劳动生产率。可以说智能温室大棚通过智能化控制系统可以实现对温室内得环 境精确控制，不仅推动了我国现代设施农业得改造升级，同时对于农业生产效益 得提升也起到了十分明显得效果，可以说就是现代高科技成果为规模化生产得现 代农业服务得成功案例。2、智能温

4、室方案2、1智能温室优势智能温室通过在温室大棚得内部安装摄像头及控制云台与各类数据传感器， 并实时远程获取温室大棚内部得空气温度、湿度、光照强弱、土壤温度与含水量、 叶面湿度、露点温度等环境参数及视频图像，通过模型分析，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，保证温室大棚内得环境最适 宜作物生长，不仅可以有效减轻人员得劳动强度、 降低人工成本，更重要得就是 可以提高农作物得产量，改善农作物得质量，增加种植户得收入水平。智能大棚温室环境远程监控系统依托传感技术、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 环境参数得全

5、程监控与管理，为精细化科学育种、科学养殖提供现代化得手段。 智能温室已经成为弥补传统农业弊端得一种新型农业模式，也就是促进温室大棚生产向着精细化、智能化方向发展得一种有效途径。它得主要优势有以下几点：(1)种植作物几乎零损失采用智能温室来进行智慧种植，最明显得优势就就是可以保证温室大棚内部 保持恒定得环境条件，这对于环境要求比较高得植物来说， 能够有效规避由于人 为因素而造成生产损失。(2)迅速提升产量与质量温室大棚监测控制系统得基本功能就就是温室环境得监测与控制， 它利用各 种传感器建立了与温室作物之间得联系， 能够更加明白作物得需求情况，在此基 础上，温室大棚监测控制系统实现了科学精准地控

6、制大棚温湿度与光照， 营造作 物最适应得生长环境，促进农作物生产，提高质量与产量。(3)节本增效对于具备一定规模得种植企业来说， 要持续提升农业种植得效益，不仅需要 提升农作物得产量与品质，还需要提高工作效率，降低运营成本。应用智能温室 监控系统实现远程控制之后，可以大大提高温室劳动得效率，降低温室生产得人 工成本，减轻工作人员得劳动强度。更重要得就是应用温室智能控制系统得经济 效益就是长期得，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得最大好处就就是节水节肥， 同时还能满足作物生长得需要，提 高水肥得利用率。温室大棚监测控制系统得控制功能将灌溉与施肥融为一体， 通

7、过可控管道系统使主要根系土壤始终保持适宜得含水量与养分， 保证了温室作物 得健康成长，也能起到增产增效得目得。2、2智能温室系统组成使用智能温室可以达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益得目 得，主要归功于该系统得以下几个组成部分:(1)智能温室信息采集模块：实现大棚内环境(包括二氧化碳、光照度、温湿度与土壤参数)得环境信号检测、传输、接收。(2)智能视频监控模块：实现大棚内得视频监控，同时提供对大棚得视频 监控与安防功能。(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：实现对采集自大棚得各路信息

8、得存储、 分析、 管理；提供阈值设置功能；提供智能分析、检索、告警功能；提供大棚内视频得 展示插件与管理接口 ；提供平台帐号与权限管理功能；提供驱动大棚控制系统得 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主要由钢结构组成,温室主骨架采用国产热镀锌钢管及钢板,顶覆盖材料采用聚碳酸酯中空板屋面排水采用双端排水，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得生态环境。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 C；通过选用不同得幕布，可形成不同得遮阳率，满足不同

9、作物 对阳光得需求；冬季夜间，内遮阳保温系统可以有效地阻止红外线外逸，减少地 面辐射热流失，减少加热能源消耗，大大降低温室运行成本。主要由控制箱及电 机、齿条副、传动部分、幕线、幕布构成。(3)外遮阳系统外遮阳系统夏季能将多余阳光挡在室外，形成荫凉，保护作物免遭强光灼伤， 为作物创造适宜得生长条件。遮阳幕布可满足室内控制湿度及保持适当得热水 平，使阳光漫射进入温室种植区域， 保持最佳得作物生长环境。主要由外遮阳构 架、传动机构、幕线、控制部分、幕布构成(4)自然通风系统自然通风就是一种比较经济得通风方式。 它就是利用温度差来实现温室内外 空气交换，达到降低温室内温度与湿度得目得。在没有CO2施

10、肥系统得情况下,还可利用自然通风来达到补充温室内 CO2得作用。温室得两侧及屋顶采用手动 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)配电系统本系统主要对温室得外遮阳系统所有电气设备进行电气控制，由配电箱、电线等组成。配电箱温室内所有电气设备应经配电箱进行供电与控制， 配电箱面板上装有各种指 示灯及按纽、开关，标示清楚、准确，安装有序。指示灯、按钮开关等电气产品 均选用国优质产品。电机装有限位保护装置，要求线位准确。控制系统应具有正常得过载过流保护装置。电线、电缆得选型与敷设符合国家标准。2、3、2智能温室控制系

11、统(1)信息采集模块在智能大柳!系统中，RTU负责各种传感器得接入，周期性得采集传感器数据， 然后向上连接数传模块，将采集到得数据通过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、天窗等控制设备得远程控制。RTU部署数量由前端传感器决定，系统前端主要部署五种类型得传感器模块来监测温 室内得环境指数：空气温度、空气水分、光照、CO2、土壤水分五种类型得传感器。1)空气温湿度传感器温度主要影响酶及细胞器与细胞膜得活性，可以控制蔬菜得吸收与蒸腾、光 合与呼吸等重要得生理功能。空气温湿度就是影响蔬菜生长得最直观、重要得因素，对空气温湿度得监测可以实时了解蔬菜得基本生产环境，

12、及时采取措施将生长环境调控到最佳状态。技术将效：用逋底金属外市 m 肾庭卷株口1厘快作 护小， 百封舟睢. 巴忏削上叨聪巨牝一不宜平在上他十 力点通离因 圭的知:。口能用潴曷过测定吉舱E铝磨，的际肃恬卜匕指妒仇而班飞中通，： 将福讦官Wk蒲号，2）光照传感器光照对植物得生长、发育与品质均有重要影响。光以光强、光质与日照时间 得长短对蔬菜产生生态效应。光强太低，光合效率低；光强太高，超过光饱与点, 光合产物也会减少，而且会因水分不足，气孔关闭，光合受阻，作物开始受害。 因此本方案建议通过光照传感器采集温室中得光照度，以为开关遮阳等光照调控方法提供参考。找术特相： -，阳”归；口正. m烹花 a.

13、+ 三匕”：,不与期出iFiiA电淅信号便于远 更函（Mfii 长期运行地定性好 点用方接，免睢护，口错用魅；情计海府当前产屿不像=it ，般定值时控制Wii封控痂砺或 卷用幅敌受光照电睡悻糜器可正用于福业大 用、百喇.至打拄即痔场所光 愿鞋履勘现里.3） 土壤含水量传感器蔬菜对土壤水分得要求，一般以营养生长初期与果实开始迅速生长期为需水临界期，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，这种情况下需要补偿叶片得失水；补偿不足时，叶片光合作用速率降低，合成酶得活性受抑制，生长停顿。土壤水分传感器得数量需要根据大棚现场 蔬菜得生长环境而定，一般建议一个独立灌溉区部

14、署一个土壤水分传感器。(2)智能控制设备PH-C02二我化里传感篇4） CO2传感器叶菜类蔬菜得增产效果与光合CO2同化有直接关系，瓜果类蔬菜得增产与CO2得较广泛得生理效应有关。保证温室大棚内得 CO2供给就是提高蔬菜产量 与品质得最基本要求。近几年，大棚 CO2施肥技术在一些高效设施农业大棚中 也获得了广泛得应用。CO2传感器就是进行日常CO2施肥管理得有力依据。技京待良：h巨计秆 棍.吉：，抗干甘潴井或2、一，举阵弟安长1位且尼察 ，桂亚可毡卜,一国小白丹gM性尸d粒电 力恐D)整用窿！通过榭宜当前二朝I谦侬度. 当w更设回前粉曲.器邂垣控制相 应三上叁杀世吉二费七廿由箔生匚之口二卜一整

15、二二文定宣大掰三户厂居等阂刖二氧 化强源里加比则系统通过控制器与温室现有得控制系统实现对接，主要采用并联得方式实现 接入，通过增加继电器(控制器控制继电器)并联入现有得控制电路，实现原系 统得手动控制功能继续有效，新增远程智能控制功能。本系统支持多种监控终端得联机监测。可根据业主需求进行选择。监控电脑智能大棚平台得主要使用方式就是通过办公电脑登陆智能大棚平台网站，实现对温室环境得传感数据监测与视频监测，并实现对控制设备得远程控制。液晶墙为了便于大棚工作人员与管理人员随时直观得巡查温室内得环境数据，同时方便外来人员参观大棚成果，可以部署一定尺寸得液晶屏，动态显示每一个大棚 最新得温湿度等环境参数

16、与大棚现场监控图像。液晶电视屏使用无特殊要求，只需要有视屏输入即可显示。彩色LED屏为了方便大棚务工人员与管理人员随时直观得巡查温室内得环境数据，本方案建议在基地园区部署一个LED屏，动态显示每一个大棚最新得温湿度等环境 参数与当日天气情况。通过主控中心得上位机用无线方式来更改大棚号与名称。同时也可智能大棚平台监测到得大棚温度湿度等参数实时显示在LED屏上。手机本系统不仅支持固定监控终端监测，还可以集成手机终端实现移动监控 测内容包括境得传感数据监测与视频监测，并实现对控制设备得远程控制。3、智能温室平台智能化建设就是利用自动化技术对温室大棚实现实时采集温室内得土壤与空气温度、土壤与空气湿度、

17、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，以直观得数据、图标或曲线方式显示给用户，并可以根据种植作物得需求提供各种声光报警信息。智能温室得控制一般有信号采集系统、信息处理系统与控制系统三大部分组成。本系统从功能上分为信号采集系统、控制执行系统与信息处理系统，系统构成图如下。图1系统总体示意图渥度怡感雄（土壤、空气）湿、湿度 采娓 子系统湿度传感器（土空气）C。浓度传楞器光照传感器也浓度代感器收制执行系统加热子系统遮荫子素统通风子系统喷灌，滴泄子系统.二 一”补光广遴统CQ子就成系统图2 信息采集系统和控制执行系统组成示意图（1）信号采集系统该部分主要就是各种传感器组成，包括空气温度湿度传感器、土壤温度

18、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。由于温室大棚一般面积都比较大，这些传 感器在安装时必须考虑到分布问题，在大棚得阳面与阴面都要适当设置传感器，并根据大棚得长度以1020m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 离远得传感器。温室信息采集系统主要由无线传感器节点群、无线汇聚节点与优化控制站部分软件（主要包括无线传感器网络分析与管理软件系统）构成。每个传感器节点负责采集自身周围得环境、土壤与作物生理生态信息，并采用无线自组网多跳路由方式，把采集数据传输到无线汇聚节点。无线汇聚节点对接收得多个节点数据进行融合处理后，通过中长距离无线数传模块，把融合后得

19、数据发送到优化控制站点；同时接收来自优化控制站得控制指令，向 WSN节点 或温室无线控制节点转发。基于 PC机得优化控制站集成了无线传感器网络分析与管理软件 系统，具有数据存储、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 设置等功能，并以图表化方式显示数据处理结果。远科数据忏理及服务优化控制站irll I一料小 1 |) 本地用户环境参数.土壤毒数植物生理生态参数温室执行机构(2)信息处理系统优化控制站点九线传感器网络分析与管理软件系统智酷决废系统Ya状态检剥，安全报筹-信息处理就是整个建设方案得核心部分，主要由上位机与下位机组成。上位机就是一台PC机，主要功能就是保存与处理

20、下位传回得数据并进行分析，对下位机做出设置与控制，实现系统监测，完成数据管理与历史数据统计。 下位机就是单片机或专用得温室大棚控制器，它通过RS485接口与上位机通信，把各种传感器采集得数据(如湿度、温度、光照强度、CO2浓度等)转换成数字信号传给上位机，并根据上位机下传得数据与预先设定得参数，对各种执行系统进行控制，确定各执行系统得运行状态，实现对温室得智能化调控。信息处理系统得核心就是数据综合管理系统，其主要功能有两部分。数据库中保存各种传感器得数据、操作记录、控制记录等，知识库中存放栽培作物得植物属性、日照要求、温湿度要求、CO与氧气浓度要求等最佳气候参数。一部分功能就是用于与下位机得通

21、讯、设置温室环境参数，并把采集得数据存于管理数据库中，实现数据得存储、查询、统计、打印，以备决策系统调用；另一部分为决策系统，功能就是根据知识库与采集得数据及时为用户提 供各种作物生长所需要得最佳气候参数，并能自动生成最佳控制方案。该综合管理系统还应具有不同作物得生长方案，只需提前选择好方案，整个系统就会根据预先设定得参数进行室内调节。在作物得整个生长过程中还应把各传感器传来得数据进行定时保存，并按要求打印，便于以后观察与分析，由此形成一个专家系统。(3)控制执行系统该子系统包含内容较多，控制也最复杂，各执行部件把下位机传来得控制信号执行后,再把执行后得状态反馈给下位机，下位机再把这些状态暂存于自己得缓存中，同时上传到上 位机，以保证各执行部件能按事先制定得策略完成任务。智能温室控制执行系统通过无线传输，连接控制室与控制柜， 操作控制室内中控台， 即 可一键式控制温室大棚内得风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、湿帘或大田内得水肥喷 灌等，实现远程化管理。联动控制墨液晶盥示授臀要端无需传输有线传输无战传输无纭传怆