智慧大棚是将智能化控制系统应用到大棚种植上,利用先进的生物模拟技术、传感器技术、自动化控制系统、计算机技术等,模拟出最适合棚内植物生长的环境,实现对大棚内环境参数的自动监测和精确控制的农业生产设施2。以下是关于智慧大棚的详细介绍:
系统组成
- 信号采集系统:由各种传感器组成,如温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器等,实时采集温室大棚内的环境参数,并将这些数据传输到中心计算机。
- 中心计算机:对采集到的数据进行分析和处理,根据预设的控制策略和参数,生成相应的控制指令,并将这些指令传输到控制系统。
- 控制系统:根据中心计算机的控制指令,对温室大棚内的各种设备进行控制,如调节温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等,以创造适宜作物生长的环境。
- 物联网系统:利用物联网技术,将温室大棚内的各种设备和传感器连接起来,实现数据的实时传输和共享,以便用户可以通过计算机或手机随时了解温室大棚内的环境状况,并进行远程控制。
优势
- 精准环境控制
- 温度调节:通过温度传感器实时监测大棚内温度,自动控制系统会及时启动相关设备进行调节,确保大棚内温度始终保持在利于作物生长的区间。
- 湿度控制:湿度传感器精确测量大棚内空气和土壤的湿度,自动控制灌溉系统、通风设备等,使湿度维持在合适水平,避免病虫害滋生或影响作物生长。
- 光照管理:光照强度传感器感知大棚内光照情况,自动调整遮阳网、补光灯等设备,保证作物在不同生长阶段都能获得充足且适宜的光照,提高光合作用效率。
- 二氧化碳浓度调控:二氧化碳传感器监测大棚内二氧化碳浓度,当浓度不足时,自动开启二氧化碳发生器或通风设备进行补充,促进光合作用,增加作物的干物质积累。
- 提高生产效率
- 自动化操作:实现了播种、育苗、移栽、灌溉、施肥、病虫害防治等生产环节的自动化,减少了人工操作的时间和劳动强度,提高了生产效率,尤其在大规模种植时优势更为明显。
- 精准的营养供应:通过水肥一体化系统,根据作物不同生长阶段的需求,精确供应水分和养分,避免了过度施肥和灌溉造成的资源浪费及环境污染,同时保证了作物的营养均衡。
- 便于管理与决策
- 数据监测与分析:配备了各种传感器和数据采集设备,能够实时采集并上传环境数据、作物生长数据等,种植者可以通过计算机或手机等终端随时查看这些数据,及时了解大棚内的情况,实现远程监控和管理。
- 智能决策支持:智能决策支持系统可以根据收集到的数据进行分析和决策,为农民提供科学的种植方案和管理建议。
- 增强抵御自然灾害能力
- 结构稳固:智能连栋温室等大棚结构科学、坚固,主体钢架采用热镀锌钢材,连接牢固,防风抗雪能力卓越,能够有效抵御大风、暴雨、暴雪等自然灾害对大棚的破坏,保护棚内作物的安全。
- 环境隔离:温室大棚在一定程度上形成了一个相对独立的生态圈,能够隔绝外界的病虫害、灰尘、废气等对棚内植物的影响,为作物生长提供一个较为洁净、稳定的环境,降低病虫害发生的几率。
- 经济效益显著
- 降低经营成本:通过精准的环境控制和资源管理,显著降低了农业经营成本,提高了农业生产效率。
- 提高农产品价格:为作物提供了更稳定、更适宜的生长环境,提高了农产品的产量和品质,从而赢得了更高的市场定价。
应用场景
- 蔬菜种植:可种植各种蔬菜,如番茄、黄瓜、生菜等,通过精准控制环境参数,实现蔬菜的周年生产和高产优质,满足市场对新鲜蔬菜的需求。
- 水果栽培:适用于葡萄、草莓、樱桃等水果的种植,有助于提高水果的品质和产量,延长水果的供应期,增加果农的收入14。
- 花卉培育:用于花卉的育苗、栽培和生产,能够为花卉提供适宜的生长环境,促进花卉的生长和发育,提高花卉的品质和观赏价值,满足市场对花卉的需求7。
- 种苗繁育:可以为各种农作物和花卉的种苗繁育提供稳定的环境条件,提高种苗的成活率和质量,为农业生产提供优质的种苗。