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物联网控制系统用于温室大棚,智能种植开启农业发展新时代。

2022-03-06 13:27:23 合肥鸿昇自动化科技有限公司 阅读

互联网是新一代信息技术,物联网集互联网、传感器网络、传感器元件和智能信息处理于一体。物联网最开始源于网络化的射频识别系统,后来逐渐发展成熟。普遍认为物联网是基于有线和无线的通信方式,通过传感器、卫星定位、射频识别等方式收集物体信息。,并将这些信息上传到互联网,实现对现实生活中物体的精确定位、识别、监控和管理。物联网技术在农业生产中的广泛应用主要体现在农业服务、农业管理和农业生产经营上。从物联网技术的特点来看,物联网技术可以分为传输层、感知层和应用层。每个技术层都扮演着自己的角色。

第一,感知层。感知层作为农业物联网的基础,为应用层和传输层提供更可靠的数据支持。具体来说,感知层通过卫星定位、遥感技术、智能传感器等,综合采集日常生活中物品的信息,如作物生长信息、土壤信息、环境信息、产品物流信息等。

第二,传输层。农业物联网的中间环节,即传输层,采用互联网、移动通信网、局域网等。实现感知层采集的物体数据信息的传输,将数据安全稳定的传输到应用层。同样,应用层处理的数据也通过传输层反馈到感知层的设备终端,为农业生产提供指导。

第三,应用层。应用层可以说是整个农业物联网的顶层环节,具体包括农产品溯源、田间种植、设施栽培、设施园艺、农产品物流等领域。在应用层,数据融合、数据管理、数据预警、智能控制、诊断推理等。从而促进农业生产过程更加智能化、高效化和集约化的实现。

基于物联网的设施农业温室智能控制系统设计众所周知,我国设施农业产业规模庞大,但设施农业温室的生产效率一直较低,这主要是由于技术水平的限制。总体来说,园艺作物能否健康生长,一方面取决于自身的遗传特性,另一方面也与生长环境密切相关。环境因素主要包括温度、湿度、光线、气体因素等。在温室中,通过将各种环境因素控制在适当的水平,可以有效地提高作物的质量和产量。

1.温度。温度是影响园艺作物呼吸和光合作用的重要因素。每种作物都有适宜的温度范围,符合“三个基本点”的要求。“三个基点”具体包括温度下限、温度上限和适宜生长温度,如对于光合作用,作物适宜生长温度范围为20℃~ 25℃;对于呼吸作用,作物适宜的呼吸温度范围是36℃~40℃。需要强调的是,设施农业的温室环境也要保持一定的昼夜温差。一般情况下,我们主要采用电加热、热风加热、热水加热来加热,利用水蒸发、遮阳、通风来冷却环境。必要时,由于温度和湿度存在一定的相关性,温度的上升和下降都会引起温室内部湿度的变化,还要考虑湿度变化对作物生长的影响。

第二,湿度。湿度可以说是影响农作物生长的一个重要环境因素。一般作物的含水量为60%~80%,作物几乎所有的生理过程都离不开水的参与,如蒸腾作用、呼吸作用、光合作用等。对于设施农业的温室来说,其内环境的湿度是由土壤湿度和空气湿度共同决定的。温室本身就是一个封闭的微环境,我们经常降低湿度。一般来说,我们可以利用通风来去除空气中多余的水分,也可以利用一定的吸附材料来降低空气的湿度。

第三,光照强度。植物的光合作用依赖于光,光合作用的速率随着光强的变化而变化。众所周知,对于农作物来说,每种作物对应一个光饱和点。在这个光饱和点以下,作物的生长受到限制,而在这个光饱和点以上,即使增加光照强度,作物的光合作用也不再加速。大多数作物都有一个8000~12000lux的适宜光强范围,我们经常采用遮光和补光的方法,使作物尽可能生长在适宜的光强范围内。人工光源用于人工延长光照时间或增加光照强度进行补光作业,遮阳网用于遮光作业。

第四,二氧化碳浓度。植物的光合作用离不开二氧化碳的参与。我们常常形象地把二氧化碳称为农作物的“食物”。大多数作物生长需要0.1%的二氧化碳,而大气中的二氧化碳浓度仅为0.03%。因此,我们有必要在设施农业的温室中人工补充二氧化碳。但是,二氧化碳浓度越高越好。一旦二氧化碳浓度高,就会导致作物叶片系统的闭合,不利于光合作用。

农业温室智能控制系统的设计是基于温室的各种环境参数。设计的物联网架构包括感知层、传输层和应用层。通过以太网接入局域网,实现了温室的自动化、智能化、科学化控制,大大提高了农业生产的效率。


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