溫室大棚的智能控制及安裝應(yīng)用

溫室大棚為作物正常生長發(fā)育提供了反季節(jié)的溫、光、肥、水、氣等重要條件。相較于人工控制和管理，溫室大棚的智能控制在環(huán)境因素耦合、環(huán)境參數(shù)分析及非線性預(yù)測等方面優(yōu)勢明顯。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集約化程度不斷提高的當(dāng)下，安裝及應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)、遙感、區(qū)塊鏈、人工智能等多種現(xiàn)代信息技術(shù)的智能溫室大棚控制系統(tǒng)成為大勢所趨。

我國地理環(huán)境復(fù)雜，即使是同一作物在不同地區(qū)的生長環(huán)境也不同，而溫室能很好地解決這一區(qū)域差異問題。經(jīng)中國農(nóng)業(yè)出版社于2020年9月出版的《圖解溫室智能作業(yè)裝備創(chuàng)制》一書，為從事溫室裝備生產(chǎn)的專業(yè)科技人員和溫室種植的管理人員提供了理論指導(dǎo)和實踐參考。該書由變量施藥技術(shù)與裝備、精準(zhǔn)施肥技術(shù)與裝備、土壤消毒技術(shù)與設(shè)備、精量播種技術(shù)與裝備等4個篇章組成，共收錄了針對某個或多個生產(chǎn)基地的實際生產(chǎn)問題和技術(shù)裝備設(shè)計及試驗的73篇文章。全書引入實證，在具體作業(yè)環(huán)節(jié)的技術(shù)協(xié)作中進(jìn)行理論分析和專業(yè)解讀，圖文并茂、語言通俗，為解決植保、施肥、土壤消毒、精量播種、測控及管理裝備等作業(yè)環(huán)節(jié)的智能控制系統(tǒng)安裝應(yīng)用問題提供了強(qiáng)有力支撐，是一本實用性極強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用手冊。

智能化溫室大棚控制工程是集農(nóng)業(yè)生物學(xué)技術(shù)、自動化技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)，其安裝應(yīng)用需要一套完善的軟硬件溫室控制系統(tǒng)作為保障。針對農(nóng)作物種植過程中需要獲取的一系列數(shù)據(jù)參數(shù)和環(huán)境值，溫室大棚的智能控制需要堅持以下技術(shù)原則。首先是精準(zhǔn)性。不論是數(shù)據(jù)處理平臺、網(wǎng)絡(luò)傳輸及自動采集終端，還是遠(yuǎn)程控制應(yīng)用終端，均需要做到精準(zhǔn)監(jiān)測、科學(xué)管理，這是實現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性和標(biāo)準(zhǔn)化的基本保障。其次是實用性。智能控制應(yīng)考慮用戶的便捷使用和不同作物生長環(huán)境的個性化需求，通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)靈活且嚴(yán)格的權(quán)限和系統(tǒng)設(shè)置，并設(shè)置必要的提醒功能，防止突發(fā)情況對作物造成不可恢復(fù)的傷害。再次是適用性。溫室大棚智能控制系統(tǒng)應(yīng)采用技術(shù)成熟且成本易控制的信息輸入輸出設(shè)備，自動監(jiān)測和觸摸控制的設(shè)計和開發(fā)應(yīng)使用統(tǒng)一的應(yīng)用支撐平臺，方便用戶綜合管理。最后是拓展性。系統(tǒng)功能的拓展性對于提升生產(chǎn)調(diào)度的數(shù)字化管理水平至關(guān)重要，同時拓展性的增強(qiáng)也能進(jìn)一步保障實際生產(chǎn)的安全性和可靠性?；谝陨霞夹g(shù)原則實現(xiàn)的技術(shù)裝備安裝應(yīng)用，將推動溫室大棚農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

在具體的安裝應(yīng)用中，智能控制系統(tǒng)的集控計算機(jī)除了要接收具體溫室大棚的溫度、濕度、土壤干燥度、光照度等實時數(shù)據(jù)，還應(yīng)達(dá)到下達(dá)執(zhí)行操作指令的適宜狀態(tài)，實現(xiàn)真正的科學(xué)化控制和集中化管理。因此，集控計算機(jī)的不同操作頁面應(yīng)具備相應(yīng)的操作顯示功能，其數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包含的數(shù)據(jù)采集單元應(yīng)實現(xiàn)對多個分散開發(fā)的溫室大棚原始數(shù)據(jù)的監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對傳感器和通訊模塊的控制操作。此外，傳感器的設(shè)計和選型也是確保智能控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的關(guān)鍵一環(huán)。應(yīng)安裝通過無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的傳感器，溫度和濕度作為兩個重要的參數(shù)首選采集類傳感器，如紅外復(fù)合氣體傳感器；土壤營養(yǎng)成分檢測和干燥度檢測首選檢測類傳感器，應(yīng)用場景中預(yù)處理和開關(guān)閉合的整體管理則應(yīng)選擇控制類傳感器，不同的傳感器形成的數(shù)據(jù)處理單元對應(yīng)到配置的服務(wù)程序中進(jìn)一步提升了控制系統(tǒng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性?；谥悄芑夹g(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)儲存和管理的植保、施肥、病蟲害防治、精量播種等領(lǐng)域的實時數(shù)據(jù)采集及參數(shù)調(diào)節(jié)。一方面為農(nóng)作物生長提供了適宜、科學(xué)的環(huán)境；另一方面為調(diào)研更多地溫室大棚實際應(yīng)用場景和系統(tǒng)功能需求提供了珍貴資料，為開發(fā)和設(shè)計適合我國國情的溫室智能控制系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

溫室大棚的智能控制技術(shù)是高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新方式的典型代表，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用還有許多有待進(jìn)一步完善和拓展的工作?！秷D解溫室智能作業(yè)裝備創(chuàng)制》一書具有創(chuàng)新性、系統(tǒng)性及整體性，將為我國溫室大棚的智能控制提供重要理論借鑒及豐富實踐指導(dǎo)。