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《溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究方案》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、托普物聯(lián)網開創(chuàng)智慧農業(yè)新時代！溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究方案我國是一農業(yè)大國，農業(yè)是國家的重要經濟命脈。提高單位面積的作物的產量、生產優(yōu)質農產品是現(xiàn)階段農業(yè)發(fā)展的迫切要求，而溫室大棚是實現(xiàn)高產、優(yōu)質農業(yè)的一個重要的組成部分。溫室大棚是一種可以改變植物生長環(huán)境，根據作物生的最佳生長條件，調節(jié)溫室氣候使之一年四季滿足植物生長需要，不受氣候和土壤條件的影響，能夠避免外界四變化和惡劣氣候對其影響的場所，并且能在有限的土地上周年地生產各種不同的蔬菜、鮮花等反季節(jié)作物的一種溫室設施。溫室生產以達到調節(jié)作物生長過程中的產期，促進在不同時期作物
2、的發(fā)育提高作物品質、產量等為目的。溫室棚依照不同的屋架、采光材料又可分為很多種類，如玻璃溫室、塑料溫室等。溫室結構的建造標準是既能密封保溫，便于通風降溫。但是作物要想現(xiàn)高產、優(yōu)質、僅僅靠溫室保溫是不行的，需要對農作物的生長環(huán)境進行多方位多的精確采集和實時的控制。目前國家提出要狠抓農業(yè)科技革命的新型農業(yè)道路，實施數(shù)字化精準農業(yè)溫室大棚是現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展改革的一大措施。數(shù)字化精準農業(yè)溫室大棚技術是從生產理念、經營主體、農業(yè)裝備、先進科技成果轉化、提高農業(yè)生產力等方面進行農業(yè)的改革，應用先進的技術調控差異，科學利用資源，采用信息化經營管理
3、和組織方式進行農業(yè)生產，實現(xiàn)農業(yè)生產的目標管理。與普通的溫室大棚相比，數(shù)字化精準農業(yè)溫室大棚不僅能夠種植優(yōu)質高產反季作物而且將電子、計算機、通信和自動控制等信息技術引入到本領域中，朝著精細農業(yè)、數(shù)字農業(yè)的方向發(fā)展。數(shù)字化精準農業(yè)溫室大棚系統(tǒng)，可以定量獲取和分析農業(yè)環(huán)境的多種參數(shù),實現(xiàn)對環(huán)境的多點檢測，其檢測目標可以是溫度、濕度、光照、振動、壓力、水/土壤/空氣成分等，能對大棚內個環(huán)境參數(shù)達到良好的檢測，進而協(xié)調控制大棚內的環(huán)境參數(shù)，使大棚內的環(huán)境條件能夠適宜作物的成長。對溫室大棚內的內的環(huán)境因子進行多點多參數(shù)的采集，一般需要在土
4、壤中鋪設大量的線纜，使得對作物托普物聯(lián)網開創(chuàng)智慧農業(yè)新時代！的耕作造成了一定的困難，采用無線的方式進行數(shù)據的采集可以解決上述問題；根據所采集的數(shù)據，需對溫室大棚的環(huán)境進行良好的控制，有效地控制大棚內作物在生長過程中需要的水分、通風以及溫度等，高度有效地利用各種資源以求得到最大的產出。大棚內高溫高濕的環(huán)境對控制系統(tǒng)的可靠性控制要求很高，常用的單片機系統(tǒng)難以滿足要求，而采用可編程邏輯控制器（PLC）作為大棚的主控制器，可大大提高系統(tǒng)的可靠性。本文所設計的基于ZigBee的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)可很好地滿足大棚的控制要求。托普物聯(lián)網作為
5、物聯(lián)網推進研發(fā)的主體，致力于溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)，并制定多種方案，根據實際的具體情況，根據不同的情況，將溫室大棚的系統(tǒng)研發(fā)力盡做到最好。國外研現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的國外研究現(xiàn)狀在15～16世紀，法國、荷蘭、日本就開始建造簡易溫室大棚。栽培過時令蔬菜或小水果。17世紀開始采用爐和熱氣加熱以玻璃為材料的溫室大棚。19世紀在法國、英格蘭、荷蘭出現(xiàn)了雙面玻璃材料的溫室大棚，這個時期的溫室大棚主要種植葡萄、黃瓜、草莓等。在19世紀后期，溫室大棚種植技術從歐洲傳到美洲及其世界各地。在1860年美國就建立了世界上第一個溫室
6、大棚試驗站，到20世紀初美國已有1000多個溫室大棚用于各季蔬菜種植。20世紀50年代，美國、加拿大的溫室大棚生產達到高峰，荷蘭、德國的溫室大棚工業(yè)化生產業(yè)已興起。溫室調控技術至今經歷了幾十年的發(fā)展過程。初期是使用傳感儀表對溫室設施中的光照、溫度等參數(shù)進行測量，再使用手動或電動執(zhí)行機構（如幕簾、通風設備等）施行簡單控制。歐美等國家在30年代就相繼建立了人工氣候室，這些氣候室就是在人工的調解下進行的。在溫室大棚中人工對農作物的環(huán)境參數(shù)的控制還不是太準確，大部分的控制屬于經驗控制。隨著傳感儀器儀表及執(zhí)行器技術的進步，溫室大棚逐步可以
7、實現(xiàn)分別對植物所需的環(huán)境參數(shù)如對溫度、濕度、光照等幾乎所有室內環(huán)境參數(shù)進行動控制的智能監(jiān)控系統(tǒng)。從80年代開始，根據不同作物、不同生長階段及外界環(huán)境托普物聯(lián)網開創(chuàng)智慧農業(yè)新時代！變化對溫室環(huán)境進行綜合調節(jié)控制的技術得到了快速的發(fā)展。荷蘭、日本、以色列、美國、韓國、加拿大等國家是設施農業(yè)十分發(fā)達的國家，大棚以大型溫室棚為主。這些高水平大型溫室大棚的環(huán)境控制系統(tǒng)能夠根據傳感器采集室溫、地濕、室內濕度、葉濕、二氧化碳濃度、溶液濃度、風速、風向、土壤含水量等植物生長狀態(tài)所需的環(huán)境相關參數(shù)，結合作物生長環(huán)境所需的適宜條件，有效調節(jié)有關設備
8、裝置，將室內溫、濕、光、水、肥、氣等諸因素綜合協(xié)調調節(jié)到最佳狀態(tài)。隨后在溫室大棚智能控制技術方面，借鑒了工業(yè)領域的先進成果，技術水平不斷提高，除了對溫室大棚進行監(jiān)控外，計算機優(yōu)化環(huán)境參數(shù)、節(jié)能、節(jié)水及設施裝備的可靠性等很多方面都取得了不錯的技術成果，根據傳感器的
