談農(nóng)業(yè)智慧溫室關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

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摘要：介紹了農(nóng)業(yè)智慧溫室關(guān)鍵技術(shù)及溫度、通風(fēng)、光照、水分、濕度控制和視頻監(jiān)控方法。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)智慧溫室；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用淺析

1關(guān)鍵技術(shù)

1.1傳感器技術(shù)

該技術(shù)通過聲、光、電、熱、力、位移、濕度等信號(hào)來感知現(xiàn)實(shí)世界，是物體感知物質(zhì)世界的“感覺器官”。

1.2網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

該技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)物理系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)的反饋信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)。

1.3信息處理技術(shù)

該技術(shù)通過對(duì)感知的數(shù)據(jù)和采集的信息進(jìn)行處理、分析和決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的有效監(jiān)控與管理。

1.4自動(dòng)控制技術(shù)

由控制執(zhí)行器接收并執(zhí)行命令，最終影響物理實(shí)體狀態(tài)，形成從物理世界到信息空間再到物理世界的循環(huán)過程。

1.5AI圖像識(shí)別技術(shù)

該技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行不同層次的加工，以識(shí)別各種模式的目標(biāo)和對(duì)象，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域可用于病蟲害識(shí)別等。

1.6智能終端設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)管理深度整合技術(shù)

智能終端設(shè)備能夠成功實(shí)現(xiàn)智能化管理，核心在于基于物聯(lián)網(wǎng)的精準(zhǔn)、完備的數(shù)據(jù)采集，而所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集貫穿于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)管理之中。工作人員利用智能終端設(shè)備，通過智能分析系統(tǒng)將智能傳感設(shè)備收集的數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)所下達(dá)的任務(wù)和農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸銷售信息進(jìn)一步處理、整合，最終將信息反饋到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2技術(shù)應(yīng)用分析

2.1溫度控制

夏季采用自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)相結(jié)合的方式進(jìn)行降溫。控制器根據(jù)目標(biāo)溫度與實(shí)際室溫的偏差以及室溫的變化率進(jìn)行模糊計(jì)算。需要降溫時(shí)，首先開啟頂窗系統(tǒng)進(jìn)行自然通風(fēng)，調(diào)整溫室內(nèi)溫度。經(jīng)過一段時(shí)間后，如溫度達(dá)不到目標(biāo)溫度值，則開啟側(cè)窗系統(tǒng)。如自然通風(fēng)不能達(dá)到溫室內(nèi)溫度要求，則關(guān)閉自然通風(fēng)，采用強(qiáng)制通風(fēng)的方式來控制室內(nèi)溫度。如溫度仍達(dá)不到目標(biāo)要求，系統(tǒng)會(huì)開啟溫度過高報(bào)警，提示用戶增加降溫設(shè)備。

2.2通風(fēng)控制

由室內(nèi)傳感器采集溫室內(nèi)部上、中、下位置溫度值，模糊計(jì)算室內(nèi)溫差值。如溫差值過大，系統(tǒng)開啟循環(huán)風(fēng)機(jī)。傳感器同時(shí)采集室內(nèi)濕度值，如濕度值偏差過大，則開啟循環(huán)風(fēng)機(jī)，以平衡室內(nèi)濕度偏差值。還可以根據(jù)二氧化碳濃度選擇開啟或者關(guān)閉循環(huán)風(fēng)機(jī)。通風(fēng)換氣裝置可由電腦操作人員通過控制裝置操作，也可進(jìn)行定時(shí)通風(fēng)設(shè)置。

2.3光照控制

1）遮光控制功能。系統(tǒng)將室外氣象站采集的光照值與設(shè)定的目標(biāo)控制值進(jìn)行對(duì)比。如采集到的數(shù)值高于系統(tǒng)目標(biāo)設(shè)定值，系統(tǒng)展開外拉幕進(jìn)行遮光；如采集到的數(shù)值低于系統(tǒng)目標(biāo)設(shè)定值，系統(tǒng)則收攏外拉幕。外拉幕的展開與收攏可以由控制器定時(shí)操作，也可由工作人員通過控制器操作。2）補(bǔ)光控制功能。系統(tǒng)將室內(nèi)數(shù)據(jù)采集器傳回來的高靈敏度光照值與設(shè)定目標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比。如采集到的數(shù)值高于設(shè)定目標(biāo)值，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉補(bǔ)光燈；如采集到的數(shù)值低于設(shè)定目標(biāo)值，系統(tǒng)自動(dòng)打開補(bǔ)光燈。系統(tǒng)還設(shè)置有光照累積時(shí)間值，如光照累積時(shí)間不夠，補(bǔ)光燈會(huì)在設(shè)定時(shí)間打開進(jìn)行補(bǔ)光。

2.4水分控制

系統(tǒng)將土壤濕度傳感器采集的濕度值與設(shè)定目標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比。如采集到的數(shù)值高于設(shè)定目標(biāo)值，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉灌溉閥門；如采集到的數(shù)值低于設(shè)定目標(biāo)值，系統(tǒng)自動(dòng)打開灌溉閥門。采取定時(shí)輪灌的方式，既能夠有效保護(hù)水泵，又利于土壤更好地吸收水分。

2.5濕度控制

系統(tǒng)將室內(nèi)濕度傳感器采集到的數(shù)值與目標(biāo)設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比。如采集到的數(shù)值高于目標(biāo)設(shè)定值，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉噴霧閥門；如采集到的數(shù)值低于目標(biāo)設(shè)定值，系統(tǒng)自動(dòng)打開噴霧閥門，保障濕度調(diào)整到最佳狀態(tài)。

2.6視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控可用于探測(cè)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況和病蟲害發(fā)生情況，并可以監(jiān)控其他環(huán)境調(diào)控設(shè)備是否在正常執(zhí)行命令等，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可視化管理提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊瑛,崔運(yùn)鵬.我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與未來發(fā)展[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2015(06):34－37.

[2]孫恕.基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智慧農(nóng)業(yè)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2020(14):78－79.

作者：張冬 王峰 閆懷江 單位：徐州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心