在科技日新月異的今天，智能農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向，正逐步改變著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的面貌。其中，智能農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)作為這一領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，以其精準(zhǔn)的環(huán)境控制、高效的資源利用和顯著的增產(chǎn)增效優(yōu)勢(shì)，成為推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量。

智能農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、分析及智能控制于一體的智慧農(nóng)業(yè)解決方案。利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度、土壤水分及養(yǎng)分等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)調(diào)控，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、精細(xì)化管理。

組成與工作原理

感知層：主要由各類傳感器組成，如溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、土壤水分傳感器等設(shè)備。這些傳感器分布于溫室大棚的各個(gè)角落，實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過有線或無線方式傳輸至數(shù)據(jù)處理中心。

傳輸層：負(fù)責(zé)將感知層采集的數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定地傳輸至數(shù)據(jù)處理中心。這一過程可能涉及到局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等多種通信技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

數(shù)據(jù)層：接收來自感知層的數(shù)據(jù)，進(jìn)行清洗、整合、存儲(chǔ)，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，識(shí)別作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵環(huán)境因子及其變化規(guī)律，為智能控制提供科學(xué)依據(jù)。

控制執(zhí)行層：根據(jù)數(shù)據(jù)處理與分析層的結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整溫室大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，如開啟或關(guān)閉遮陽(yáng)網(wǎng)、通風(fēng)窗、加濕器等設(shè)備，以維持適宜作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件。同時(shí)，系統(tǒng)還支持遠(yuǎn)程手動(dòng)控制和預(yù)設(shè)場(chǎng)景模式，滿足不同場(chǎng)景下的管理需求。

主要功能

1.數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

通過高精度傳感器采集數(shù)據(jù)，全天候、24小時(shí)不間斷地監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)的多種環(huán)境參數(shù)，包括但不限于空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度以及氧氣濃度等。

2.智能控制

支持手動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)控制三種方式，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇控制方式。其中，自動(dòng)控制是由系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)閾值，自動(dòng)控制溫室內(nèi)的各種設(shè)備，如自動(dòng)灌溉系統(tǒng)、遮陽(yáng)網(wǎng)/保溫簾控制系統(tǒng)、通風(fēng)換氣系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)等，根據(jù)預(yù)設(shè)條件或數(shù)據(jù)分析結(jié)果自動(dòng)調(diào)整溫室環(huán)境，以維持作物生長(zhǎng)所需的適宜環(huán)境。例如，當(dāng)土壤濕度低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)灌溉系統(tǒng);當(dāng)室內(nèi)溫度過高時(shí)，通風(fēng)機(jī)自動(dòng)開啟以降低溫度。

3.自動(dòng)報(bào)警

當(dāng)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境參數(shù)超出預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，通過本地聲光報(bào)警、云平臺(tái)消息推送、微信公眾號(hào)消息推送等多種方式提醒用戶。報(bào)警信息包含具體的參數(shù)異常值、異常時(shí)間以及建議的處理措施等，幫助用戶迅速定位問題并采取相應(yīng)的處理措施。

4.數(shù)據(jù)管理

自動(dòng)存儲(chǔ)各類歷史數(shù)據(jù)，包括監(jiān)測(cè)參數(shù)、報(bào)警信息、操作記錄等歷史信息，并自動(dòng)形成曲線圖，直觀反饋溫室大棚的變化情況。支持查詢?nèi)我鈺r(shí)間段的記錄，可將查詢報(bào)表導(dǎo)出、下載，為優(yōu)化種植方案提供依據(jù)。

5.功能拓展

智能溫室大棚的設(shè)計(jì)和建造具有較高的靈活性，可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行定制。支持與智慧農(nóng)業(yè)的其他子系統(tǒng)如智能灌溉系統(tǒng)、病蟲害預(yù)警系統(tǒng)等深度融合，形成更加完善的智慧農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.精準(zhǔn)調(diào)控：通過高精度傳感器和智能控制算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和調(diào)控，為農(nóng)作物提供適宜的生長(zhǎng)條件。

2.提高產(chǎn)量與品質(zhì)：優(yōu)化的生長(zhǎng)環(huán)境有助于提高農(nóng)作物的生長(zhǎng)速度和品質(zhì)，減少病蟲害發(fā)生，從而增加產(chǎn)量和收益。

3.節(jié)約資源：自動(dòng)化管理減少人力成本，同時(shí)精準(zhǔn)灌溉、施肥等措施降低水、肥等資源的浪費(fèi)。

4.遠(yuǎn)程監(jiān)控：用戶可通過手機(jī)、電腦等終端設(shè)備遠(yuǎn)程查看溫室環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)情況，提高管理效率。

5.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策：豐富的歷史數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持，有助于農(nóng)民做出更加科學(xué)合理的生產(chǎn)決策。

審核編輯 黃宇