農(nóng)業(yè)溫室大棚控制系統(tǒng)，作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，正逐步推動著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化和高效化，引領(lǐng)著智慧農(nóng)業(yè)的新潮流。

一、工作原理

農(nóng)業(yè)溫室大棚控制系統(tǒng)集成傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、智能控制等技術(shù)，通過實(shí)時監(jiān)測和調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的環(huán)境條件，為作物提供一個可控且適宜的生長環(huán)境，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

系統(tǒng)的運(yùn)行包括采集-傳輸-管理-應(yīng)用四個環(huán)節(jié)，分別由傳感器網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理中心(或云平臺)、控制器與執(zhí)行器等部分執(zhí)行。通過分布于大棚各個角落的傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時采集環(huán)境數(shù)據(jù)。通過有線或無線通信技術(shù)，如以太網(wǎng)、WIFI、LoRa等，傳感器采集到的數(shù)據(jù)被傳輸至云平臺，進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理。

云平臺作為系統(tǒng)的核心，接收并處理傳感器數(shù)據(jù)，深度挖掘歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果，自動發(fā)送控制信號給執(zhí)行器，自動調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度等，以維持適宜作物生長的環(huán)境條件。

二、主要功能

1.環(huán)境監(jiān)測

通過各類傳感器實(shí)時監(jiān)測大棚內(nèi)外的環(huán)境參數(shù)，獲取室內(nèi)的空氣溫濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、土壤水分等環(huán)境參數(shù)，24小時不間斷采集，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時性。

2.智能控制

根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)，支持手動、自動、遠(yuǎn)程三種控制方式，三者相互切換。常用的自動控制方式需要預(yù)先設(shè)置好管理規(guī)則，根據(jù)作物的生長需求、季節(jié)變化、應(yīng)用需求等，自動調(diào)控作物的生長環(huán)境。例如當(dāng)溫度過高時，自動開啟通風(fēng)機(jī)進(jìn)行降溫;當(dāng)土壤濕度過低時，自動啟動灌溉系統(tǒng)補(bǔ)充水分;當(dāng)二氧化碳濃度過低時，系統(tǒng)自動開啟通風(fēng)機(jī)進(jìn)行換氣。手動控制，多在特殊情況下進(jìn)行手動干預(yù)，以應(yīng)對突發(fā)情況。

3.遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作

遠(yuǎn)程登錄到手機(jī)、電腦等終端設(shè)備的云平臺，隨時隨地查看大棚內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)，遠(yuǎn)程控制。比如，通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程調(diào)整灌溉策略，設(shè)置灌溉時間和灌溉量，確保作物獲得適量的水分。

4.邊緣計算

支持與灌溉系統(tǒng)、通風(fēng)機(jī)、遮陽簾等、智能水肥機(jī)、開窗系統(tǒng)、卷膜機(jī)等設(shè)備聯(lián)用。利用邊緣計算功能，設(shè)置場景聯(lián)動、定時控制、跨設(shè)備聯(lián)動控制等規(guī)則，根據(jù)土壤濕度和養(yǎng)分含量，自動調(diào)整灌溉和施肥的量與頻率;通過土壤水分傳感器監(jiān)測土壤濕度，當(dāng)土壤濕度低于設(shè)定值時，自動啟動灌溉系統(tǒng)補(bǔ)充水分。

5.視頻監(jiān)控

支持接入網(wǎng)絡(luò)攝像頭，通過管理界面可遠(yuǎn)程查看視頻監(jiān)控、環(huán)境變化情況、作物生長情況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息。多元化直觀了解現(xiàn)場情況，提高大棚的安全性和正常運(yùn)行。

6.數(shù)據(jù)存儲與分析

云平臺自動進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和分析，用戶可以通過云平臺查詢歷史數(shù)據(jù)，了解大棚內(nèi)的環(huán)境變化，為農(nóng)作物栽培工藝改進(jìn)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。通過分析歷史數(shù)據(jù)，管理人員可以發(fā)現(xiàn)作物在不同生長階段對環(huán)境條件的需求，優(yōu)化灌溉、施肥等管理措施，提高作物的生長速度和品質(zhì)。

7.其他功能

云平臺功能多樣，簡單易學(xué)，支持賬號綁定、簡繁體切換、賬號權(quán)限管理、多設(shè)備分組授權(quán)、賬號操作記錄查詢、設(shè)備集中監(jiān)控顯示、自定義設(shè)備名稱圖標(biāo)、設(shè)備模板保存批量設(shè)置、自定義組態(tài)、本地組態(tài)屏、連接PLC/儀表傳感器、脫機(jī)定時控制、傳感器聯(lián)動、多條件組合聯(lián)動、自定義上下限報警、云端數(shù)據(jù)自動保存記錄、數(shù)據(jù)查詢下載、設(shè)備定位監(jiān)控管理、GIS地圖輪詢顯示、OEM定制、API接口開發(fā)調(diào)用等功能。靈活應(yīng)用于薄膜大棚、玻璃溫室、連棟大棚、日光板溫室等類型的溫室大棚，滿足花卉藥材、蔬菜瓜果、科研實(shí)驗(yàn)等應(yīng)用需求。

農(nóng)業(yè)溫室大棚控制系統(tǒng)，精準(zhǔn)控制大棚環(huán)境、高效利用水肥資源，增產(chǎn)增效，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更加重要的作用，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

審核編輯 黃宇