智慧溫室大棚蔬菜種植自動(dòng)控制系統的具體應用論文
在日常學(xué)習、工作生活中，說(shuō)到論文，大家肯定都不陌生吧，論文寫(xiě)作的過(guò)程是人們獲得直接經(jīng)驗的過(guò)程。怎么寫(xiě)論文才能避免踩雷呢？以下是小編為大家收集的智慧溫室大棚蔬菜種植自動(dòng)控制系統的具體應用論文，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
摘要：
傳統的農業(yè)種植模式已經(jīng)很難滿(mǎn)足現代生活模式與需求，以傳統塑料大棚為例，不僅產(chǎn)量很低，也會(huì )帶來(lái)較大的污染，且人員管理非常繁瑣，不利于蔬菜種植效益的提升。智慧溫室大棚蔬菜種植模式優(yōu)勢較多，相比于傳統塑料大棚能夠大幅度擴展蔬菜種植發(fā)展空間，也改變了現代農業(yè)、新型農村的格局。該文簡(jiǎn)述了智慧溫室大棚蔬菜種植的優(yōu)勢，然后分析了智慧溫室大棚建設方案，最后介紹了智慧溫室大棚蔬菜種植自動(dòng)控制系統的具體應用。
關(guān)鍵詞：
智慧溫室；大棚蔬菜；種植技術(shù)；
引言:
在傳統農業(yè)發(fā)展模式下，農民的澆水、施肥和打藥等農業(yè)勞動(dòng)過(guò)程主要借助已有經(jīng)驗進(jìn)行。在溫室大棚蔬菜種植中，需要關(guān)注澆水的時(shí)機，準確把控農藥濃度，且保證溫濕度、光照、氮元素等處于適宜的狀態(tài)。由于無(wú)法量化指標，通常依賴(lài)于人為判斷，因而經(jīng)常發(fā)生誤差，也無(wú)法提高溫室大棚蔬菜種植的產(chǎn)量和質(zhì)量。要想解決傳統農業(yè)中低效率、低產(chǎn)能等現象，需要積極引入智慧溫室大棚蔬菜種植技術(shù)，將各影響因素進(jìn)行有效控制，改進(jìn)環(huán)境條件，促進(jìn)蔬菜的正常生長(cháng)。
1、傳統大棚蔬菜種植的危害氣體
傳統大棚蔬菜種植會(huì )釋放很多有害氣體，如氮氣，引起有害氣體含量超標的原因較多，主要包括人員操作不當、肥料質(zhì)量不合格等因素。若是施肥方法不科學(xué)，施用含量超標的肥料，將引起氮氣排放的增加，當溫室大棚內氮氣含量超出一定限度后，將導致葉片枯死，特別是對黃瓜、西紅柿、西葫蘆等蔬菜來(lái)說(shuō)，對氮氣更加敏感。此外，還會(huì )存在亞硝酸氣體，當土壤呈弱酸性后，即pH值未超過(guò)5,某些菌體的作用效果將持續減弱，形成大量的亞硝酸氣體。亞硝酸氣體含量的增加，會(huì )讓蔬菜綠葉發(fā)生白色斑點(diǎn)，黃瓜、西葫蘆、青椒和西芹等蔬菜對亞硝酸氣體較為敏感[1].冬季嚴寒，很多農民常用煤球升溫取暖，在燃料不充分燃燒的情況下，將形成大量一氧化碳等有毒氣體，溫室大棚中碳元素也會(huì )超標，不利于蔬菜產(chǎn)量與質(zhì)量的提升。
在預防過(guò)程中主要采取以下措施：
�。�1）做到施肥的科學(xué)性。溫室大棚中施用的有機肥必須需要發(fā)酵腐熱，以?xún)?yōu)質(zhì)化肥為主，尿素要與過(guò)磷鈣混施�；室钍�15~20cm,追施化肥深度至少為12cm,施后及時(shí)覆土澆水。
�。�2）通風(fēng)換氣。在天氣條件較好的情況下，要根據溫度要求及時(shí)通風(fēng)換氣，遇到雨雪天氣時(shí)也應該做好通風(fēng)換氣工作。
�。�3）農膜與地膜不能產(chǎn)生毒性，溫室大棚中廢舊塑料品等需第一時(shí)間清理干凈。
2、智慧溫室大棚蔬菜種植的優(yōu)勢
在蔬菜種植中需要控制好空氣溫濕度、土壤溫濕度和水肥條件，才能保證蔬菜生長(cháng)的品質(zhì)，實(shí)現產(chǎn)量提高的目的。因此要通過(guò)精準化控制各項環(huán)境因素，改善溫室大棚蔬菜種植品質(zhì)，確保經(jīng)濟效益逐步提升。智慧大棚主要在溫室大棚蔬菜種植中引入自動(dòng)化控制系統，發(fā)揮最新生物模擬技術(shù)的作用，對棚內蔬菜生長(cháng)最適宜的環(huán)境進(jìn)行模擬。同時(shí)也設置了溫度、濕度、二氧化碳和光照度傳感器，對溫室大棚內多項環(huán)境指標進(jìn)行感知，并利用微機完成數據分析，實(shí)現對棚內水簾、風(fēng)機和遮陽(yáng)板等設施的全面監控，最終有效改善大棚內蔬菜生長(cháng)環(huán)境。
在科技進(jìn)步與發(fā)展過(guò)程中，各種智慧大棚控制系統得到了廣泛應用，實(shí)行精細化管理模式，溫室大棚內的茄子、辣椒、黃瓜和西紅柿等蔬菜都能快速生長(cháng)，能夠幫助種植戶(hù)創(chuàng )造豐厚利潤，也促進(jìn)了智慧溫室大棚的發(fā)展。在智慧大棚控制系統中主要應用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設置農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器，管理中物聯(lián)網(wǎng)系統能夠有效采集實(shí)施環(huán)境數據，其中包含了光照、空氣溫度、濕度和二氧化碳濃度等信息，在網(wǎng)絡(luò )支持下向控制平臺傳輸[2].系統結合獲得的數據信息完成智能判斷，遠程控制溫室大棚中的各項設備，達到及時(shí)調節棚內環(huán)境的目的，確保滿(mǎn)足大棚內蔬菜生長(cháng)的要求。在溫室大棚蔬菜種植中引入智慧大棚控制系統，大幅度提升了溫室大棚生產(chǎn)自動(dòng)化和管理智能化水平。
智慧大棚控制系統除了可以在溫室環(huán)境方面實(shí)現精準管理以外，還具備大面積統一管理的優(yōu)勢。在系統運行過(guò)程中，能夠為溫室大棚蔬菜種植提供精細化的智慧管控服務(wù)，實(shí)現對設施農業(yè)管理效果的不斷優(yōu)化。這樣不僅能讓溫室大棚管理效率大幅度提升，也有效減少了管理成本的投入，為大棚蔬菜種植創(chuàng )造了諸多便利，能夠達到增產(chǎn)增收的目的，溫室大棚蔬菜種植也能逐步發(fā)展為穩定型和持續增收型產(chǎn)業(yè)。在中國加快推進(jìn)鄉村振興戰略實(shí)施的過(guò)程中，智慧大棚控制系統將在農業(yè)智能化發(fā)展中發(fā)揮越來(lái)越大的作用，為農業(yè)全面升級打牢基礎。
3、智慧溫室大棚建設方案
在智慧溫室大棚建設過(guò)程中，需要由多個(gè)環(huán)境監測節點(diǎn)完成組網(wǎng)，才能實(shí)時(shí)采集環(huán)境信息，達到精準控制的目的。在各環(huán)境監測節點(diǎn)上需要安裝傳感器，控制設備主要有補光照明設備、排風(fēng)設備、灌溉設備以及報警設備等。各節點(diǎn)也設置2節干電池保證電能供應，因為節點(diǎn)功耗不高，所以電池使用壽命很長(cháng)，在智慧溫室大棚中供電非常安全與便利。各傳感器獲得的數據向上位機傳輸過(guò)程中，上位機除了可以實(shí)時(shí)顯示、控制與存儲，并自動(dòng)生成溫度、濕度和光照等環(huán)節因素變化曲線(xiàn)圖以外，也可以借助網(wǎng)關(guān)與Internet服務(wù)器進(jìn)行連接，達到手機遠程監測和控制等目的。建設智慧溫室大棚后，能夠實(shí)現對溫室大棚蔬菜生長(cháng)情況的遠程視頻監控，也能將相關(guān)信息實(shí)時(shí)存儲下來(lái)，為農業(yè)生產(chǎn)科學(xué)化管理創(chuàng )造條件。
在智慧溫室大棚功能設計上，主要包括以下幾點(diǎn)：
�。�1）身份識別功能。借助RFID射頻識別技術(shù)將個(gè)人信息顯示在上位機，用戶(hù)在系統刷卡登記后才能完成相應操作。
�。�2）自動(dòng)報警功能。要想農業(yè)生產(chǎn)更加安全可靠，在大棚中發(fā)生煙霧、明火以后，利用煙霧傳感器與火焰傳感器進(jìn)行檢測，能夠第一時(shí)間讓蜂鳴器報警得到控制，在GPRS模塊支持下為用戶(hù)發(fā)送短信或者是打電話(huà)，并在屏幕上清晰完整呈現大棚報警信息。
�。�3）遠程監控功能。登錄網(wǎng)頁(yè)端，即實(shí)現對智慧溫室大棚蔬菜種植的遠程監控。
�。�4）無(wú)線(xiàn)信息采集與傳輸功能。為提高大棚蔬菜種植的產(chǎn)量與質(zhì)量，要實(shí)時(shí)監測和控制大棚內蔬菜生長(cháng)環(huán)境。環(huán)境監測節點(diǎn)主要由光照、空氣溫度、土壤溫濕度以及二氧化碳傳感器等構成，能夠精確采集相關(guān)信息數據[3].
�。�5）定時(shí)防治病蟲(chóng)害功能。利用臭氧發(fā)生器，能夠在高壓、高頻電等電離作用下，讓空氣內氧氣轉化為臭氧，并定時(shí)進(jìn)行殺菌，達到對溫室大棚蔬菜種植中的病蟲(chóng)害防治功能。這種方式不僅具有安全、高效等優(yōu)點(diǎn)，還降低了成本與農藥使用量，能夠達到無(wú)污染、無(wú)殘留的要求，不斷推動(dòng)智慧溫室大棚蔬菜種植增值提效。
4、智慧溫室大棚蔬菜種植自動(dòng)控制系統
在農業(yè)自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中，除了應用計算機技術(shù)以外，也涉及微電子技術(shù)、通信技術(shù)和光電技術(shù)等，尤其對蔬菜種植自動(dòng)控制系統而言，它們是智慧溫室大棚蔬菜種植中需要重點(diǎn)關(guān)注的內容。對該系統而言，主要結合蔬菜溫室控制要求建設的遠程監控管理系統，屬于可擴展、可操作的硬件與軟件系統。利用無(wú)線(xiàn)通信方式與蔬菜溫室管理中心的計算機聯(lián)網(wǎng)，能夠讓蔬菜溫室單元得到實(shí)時(shí)調節與控制。
蔬菜種植自動(dòng)控制系統主要構成如下：
�。�1）無(wú)線(xiàn)傳感器，分別為溫濕度傳感器，土壤溫濕度傳感器、光傳感器和二氧化碳傳感器等設備。
�。�2）控制器，主要有溫濕度控制器、光強控制器和土壤溫濕度控制器等，可以集中處理各傳感器傳輸的數據信息，并由計算機發(fā)出相應的控制指令。
�。�3）觸摸屏，能夠顯示各種數據，以及風(fēng)機、加濕、加熱電磁閥等現場(chǎng)設備的遠程控制，各種數據報表的打印等。
�。�4）遙控終端，通常包括手機、計算機等。
對蔬菜種植自動(dòng)控制系統功能來(lái)說(shuō)，包括以下幾點(diǎn)：
�。�1）檢測系統：設置多種無(wú)線(xiàn)傳感器，將蔬菜生長(cháng)環(huán)境中的溫度、濕度、pH值、光照強度、土壤養分和二氧化碳濃度等物理參數及時(shí)采集起來(lái)。
�。�2）信息傳輸系統：利用本地無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )等通信網(wǎng)絡(luò )，為數據傳輸、轉換等創(chuàng )造有利條件，能夠提高智慧溫室大棚內環(huán)境信息傳輸效率。
�。�3）信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸系統和信息路由設備傳輸到控制中心，各節點(diǎn)能夠自由匹配，任意監控，互不干擾。
�。�4）控制系統：增加攝像頭，對各溫室大棚進(jìn)行監測，并借助監控計算機對環(huán)境調整的全過(guò)程進(jìn)行監控。蔬菜生長(cháng)環(huán)境信息數據等進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，將各節點(diǎn)數據采集起來(lái)，通過(guò)存儲、管理后能夠動(dòng)態(tài)呈現各測點(diǎn)信息。同時(shí)結合掌握的信息數據自動(dòng)灌溉、施肥、噴施、降溫和補光等，發(fā)揮歷史數據存儲、查詢(xún)、報警和打印等作用[4].
�。�5）遠程控制系統：移動(dòng)電話(huà)終端用戶(hù)能夠了解蔬菜棚的工作狀態(tài)，借助手機實(shí)時(shí)發(fā)布指揮控制設備。
蔬菜種植自動(dòng)化控制系統不僅安全可靠，適應性也很強，能夠提高蔬菜種植智能化水平，為綠色健康蔬菜種植奠定了良好基礎。蔬菜自動(dòng)種植控制系統融合處理大量的農業(yè)信息，確保技術(shù)人員可以完成多個(gè)蔬菜棚環(huán)境的監控與智能管理，讓蔬菜生長(cháng)環(huán)境得到改善，真正實(shí)現增產(chǎn)、提高質(zhì)量、調節生長(cháng)周期、提高經(jīng)濟效益等目標，也達到集約化農業(yè)生產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的目的[5].
5、結語(yǔ)
總之，近年來(lái)人民生活水平不斷提高，在蔬菜栽培自動(dòng)化控制系統建設與應用上有著(zhù)更高的要求，產(chǎn)品附加值越來(lái)越高，經(jīng)濟效益也不斷提升。通過(guò)光照、溫度、濕度、二氧化碳、土壤等監測與自動(dòng)化控制，推動(dòng)現代農業(yè)發(fā)展再上新臺階，也是智能技術(shù)在農業(yè)生產(chǎn)中作用的體現。實(shí)行智慧溫室大棚蔬菜種植技術(shù)，為蔬菜種植技術(shù)提供量化指標作為參照，這樣蔬菜種植產(chǎn)量與品質(zhì)得到保障，可操作性也大幅度提升，不僅可以實(shí)現增產(chǎn)創(chuàng )收的目的，也為產(chǎn)業(yè)鏈的形成創(chuàng )造了有利條件。
參考文獻
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[3]孫通農業(yè)氣象物聯(lián)網(wǎng)在蔬菜大棚中的應用[J]現代農業(yè)科技2020（16）：164-171.
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