在快速發(fā)展的農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域，設(shè)施農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，正逐步向智能化、精準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。其中，設(shè)施農(nóng)業(yè)智能環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)作為核心技術(shù)之一，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

工作原理

設(shè)施農(nóng)業(yè)智能環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)是一個(gè)集傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集與處理、智能管理、自動(dòng)控制等功能于一體的綜合系統(tǒng)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，為動(dòng)植物生長(zhǎng)提供適宜的溫度、濕度、光照、水分、氣體等環(huán)境條件的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。對(duì)設(shè)施內(nèi)環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能分析與精準(zhǔn)調(diào)控，逐步建立完善農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，融入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系，為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

其工作原理可以概括為“感知-分析-決策-執(zhí)行”四個(gè)環(huán)節(jié)。通過傳感器網(wǎng)絡(luò)全面感知設(shè)施內(nèi)的環(huán)境狀況，數(shù)據(jù)采集與處理單元將收集到的數(shù)據(jù)上傳至智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)，進(jìn)行深度分析;系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的管理規(guī)則，自動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)方案自動(dòng)調(diào)整設(shè)施內(nèi)的環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理。提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，有效節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本，推動(dòng)農(nóng)業(yè)向綠色、高效、智能方向發(fā)展。

系統(tǒng)構(gòu)成

1.傳感器網(wǎng)絡(luò)：部署在溫室、大棚等設(shè)施內(nèi)的各類傳感器，如溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、二氧化碳濃度傳感器等，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)。

2.通訊網(wǎng)絡(luò)：負(fù)責(zé)收集傳感器數(shù)據(jù)，通過無線或有線方式傳輸至智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)，并進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)清洗、分析和存儲(chǔ)。

3.智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)：基于大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，對(duì)收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，預(yù)測(cè)作物生長(zhǎng)需求，制定最優(yōu)的環(huán)境調(diào)控策略。

4.自動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括通風(fēng)設(shè)備、遮陽網(wǎng)、灌溉系統(tǒng)、補(bǔ)光設(shè)備等，根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)輸出的命令，自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)的環(huán)境條件，為作物創(chuàng)造最適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。

主要功能

環(huán)境溫度調(diào)控：作為智能溫室管理的核心環(huán)節(jié)，采用高精度傳感器，24小時(shí)全天候精準(zhǔn)溫控。根據(jù)作物生長(zhǎng)的最適溫度區(qū)間，自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱或冷卻系統(tǒng)。

環(huán)境濕度調(diào)控：通過智能監(jiān)測(cè)與調(diào)控系統(tǒng)，維持空氣濕度于作物生長(zhǎng)的最佳區(qū)間，避免濕度過高導(dǎo)致的病害滋生，預(yù)防干燥環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的抑制。

CO2自控補(bǔ)充：根據(jù)光合作用的需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)CO2濃度，為植物提供充足的“食物”，促進(jìn)光合作用效率，加速植物生長(zhǎng)周期。

卷簾/風(fēng)機(jī)組/天窗/環(huán)流風(fēng)機(jī)等自控控制：根據(jù)室內(nèi)外溫差、濕度及光照強(qiáng)度，自動(dòng)調(diào)整開啟角度與速度，實(shí)現(xiàn)溫室內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡。

內(nèi)外遮陽控制：根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)，防止強(qiáng)光直射對(duì)植物的傷害，滿足光合作用需求。

水簾水泵控制與自動(dòng)噴淋系統(tǒng)：根據(jù)土壤濕度與作物需水量，自動(dòng)開啟噴灌系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)等灌溉系統(tǒng)，精準(zhǔn)施水，節(jié)約水資源的同時(shí)，確保植物的水分供給。

降雨自動(dòng)關(guān)窗：一旦檢測(cè)到降雨，系統(tǒng)立即響應(yīng)，自動(dòng)關(guān)閉所有窗戶，有效防止雨水侵入。

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.提高生產(chǎn)效率：通過精準(zhǔn)調(diào)控環(huán)境參數(shù)，促進(jìn)作物快速生長(zhǎng)，縮短生長(zhǎng)周期，提高單位面積產(chǎn)量;

2.節(jié)約資源成本：根據(jù)作物實(shí)際需求進(jìn)行水肥灌溉和光照補(bǔ)充，避免資源浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本;

3.提升產(chǎn)品品質(zhì)：優(yōu)化生長(zhǎng)環(huán)境，減少病蟲害發(fā)生，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量;

4.增強(qiáng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境變化，及時(shí)應(yīng)對(duì)極端天氣等不利因素，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定進(jìn)行;

5.促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展：通過精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)踐，減少化肥農(nóng)藥使用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展;

審核編輯 黃宇