智能玻璃溫室助力打造現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)

溫室大棚，作為反季節(jié)作物種植的必備建筑物，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)附加值高的作物種植中。如今隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，山東壽光等地區(qū)的溫室大棚已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化，鳥槍換炮，成為了智能溫室。智能玻璃溫室因其結(jié)構(gòu)輕便，造價(jià)相對(duì)較低、建設(shè)周期短、應(yīng)用范圍廣泛等原因，農(nóng)業(yè)種植、育種育苗、科研實(shí)驗(yàn)等方面都有其身影，用于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū)、特色農(nóng)業(yè)小鎮(zhèn)、休閑觀光產(chǎn)業(yè)園的建造。

一、設(shè)計(jì)規(guī)劃
為了提升設(shè)計(jì)方案的落地可執(zhí)行性，通常由設(shè)計(jì)方和使用方共同來完成。設(shè)計(jì)方一般是有設(shè)計(jì)資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)，根據(jù)使用方的應(yīng)用目的、建設(shè)場(chǎng)地環(huán)境、當(dāng)?shù)貧庀髿v史數(shù)據(jù)、建設(shè)預(yù)算、地質(zhì)情況、土壤成分、后期管理使用人員等需求，因地制宜。

關(guān)于整體布局、采用類型、跨度、間隔和開間尺寸等數(shù)據(jù)方面的設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)、機(jī)械、覆蓋與支撐材料、通風(fēng)、增溫、內(nèi)外排水，以及環(huán)境控制系統(tǒng)，也就是智能溫室控制系統(tǒng)等多種因素，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩須夂驐l件、種植作物類型，根據(jù)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)特點(diǎn)歸納：
①、結(jié)構(gòu)布局。由于國(guó)內(nèi)特殊的地理環(huán)境，通常南北棟建筑的太陽直射光更佳，平均日總量透過率最高。宜采用主向陽面的屋面，其光照總量要比采用對(duì)稱向北屋面大大增加。同時(shí)為埋件結(jié)構(gòu)件需求，應(yīng)低于室外地面0.5米。
②、覆蓋材料。玻璃作為非晶非金屬的材料，透光率高，用于建設(shè)溫室大棚，其透光率衰減少，定期維護(hù)清理，使用周期長(zhǎng)，是較為理想的溫室覆蓋材料。
③、通風(fēng)問題。為了通風(fēng)以及與外界進(jìn)行熱交換，應(yīng)充分利用自然條件，確定溫室開窗的朝向。以當(dāng)?shù)丶撅L(fēng)的風(fēng)向?yàn)橐罁?jù)，選擇在溫室的對(duì)應(yīng)方向留下天窗，即某地風(fēng)向?yàn)闁|南，天窗位置應(yīng)在溫室的北側(cè)。

④、遮陽系統(tǒng)。由于玻璃溫室的特殊性，其遮陽系統(tǒng)多采用遮陽網(wǎng)之類的設(shè)備，在頂面上需留下安裝遮陽網(wǎng)等設(shè)備的接口，同時(shí)最好與頂面天窗有0.1米的距離，便于遮陽的同時(shí)還能開啟天窗通風(fēng)。
⑤、溫控功能。溫控的實(shí)現(xiàn)根據(jù)季節(jié)不同，夏季以降溫為主要需求，可采用高壓噴霧等方式降溫問題。冬季實(shí)現(xiàn)增溫的裝備類型較多，如熱風(fēng)機(jī)、采暖機(jī)、保溫簾等。根據(jù)應(yīng)用的便捷性，需留下對(duì)應(yīng)安裝應(yīng)用的位置。

⑥、灌溉排水。由于各種農(nóng)作物生長(zhǎng)階段的需水量有一定差異，且使用方存在輪換種植多種作物的可能性，并沒有具體規(guī)律可循。因此智能玻璃溫室的灌溉問題宜采用噴灌方式，可接入水肥一體機(jī)。
二、建設(shè)階段
完成場(chǎng)地平整、獨(dú)立基礎(chǔ)、圈梁、擋水墻、水簾用蓄水池等土建建設(shè)。進(jìn)行下一步安裝工作，有主體骨架的安裝、系統(tǒng)安裝、現(xiàn)場(chǎng)裝配覆蓋材料安裝等。宜由專業(yè)的安裝建設(shè)隊(duì)伍進(jìn)行安裝，同時(shí)需要現(xiàn)場(chǎng)和業(yè)主溝通交流好細(xì)節(jié)問題。

三、系統(tǒng)安裝
這一部分指的是移動(dòng)苗床、種植支架、種植槽、基質(zhì)袋、配電安裝等，以及智能溫室控制系統(tǒng)相關(guān)硬件設(shè)備的安裝與調(diào)試。

重點(diǎn)說明下智能溫室控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試，主要硬件設(shè)備有：空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤PH值傳感器、土壤電導(dǎo)率傳感器、二氧化碳傳感器、光照度傳感器等采集類終端，智能電磁閥等控制終端和、智能開關(guān)柜等設(shè)備。采集終端設(shè)備除土壤采集設(shè)備外，多采用壁掛式安裝，用螺絲固定在監(jiān)測(cè)點(diǎn)即可;土壤類采集設(shè)備需要插入到種植土壤中;智能控制柜是手動(dòng)管理玻璃溫室的設(shè)備，宜安裝在顯眼且距地面有一定距離的位置。各類設(shè)備的數(shù)量至少需要一個(gè)，根據(jù)玻璃溫室的面積以及劃分的種植區(qū)域多少，數(shù)量隨之增加。

安裝完成后，依次將各采集、控制、控制柜等設(shè)備接入到管理云平臺(tái)上，將對(duì)應(yīng)的采集終端與控制終端一一綁定，舉例：空氣溫濕度傳感器與天窗系統(tǒng)的電機(jī)、采暖機(jī)、通風(fēng)機(jī)等溫控設(shè)備綁定，并設(shè)定運(yùn)行邏輯，即當(dāng)傳感器采集到室內(nèi)空氣過高時(shí)，開啟天窗、通風(fēng)機(jī)，室溫降到某一數(shù)值時(shí)關(guān)閉天窗等設(shè)備，若溫度再降到某一數(shù)值時(shí)則開啟采暖機(jī)等增溫設(shè)備，具體數(shù)值根據(jù)種植作物生長(zhǎng)所需而定。同理，光照度傳感器與人工補(bǔ)光燈、遮陽系統(tǒng)、土壤溫濕度、土壤PH值等采集土壤數(shù)據(jù)的傳感器與控制水肥一體機(jī)的智能閥門等。

關(guān)于智能玻璃溫室在云平臺(tái)上設(shè)定的邏輯管理規(guī)則，可以隨時(shí)隨地在手機(jī)、電腦端上進(jìn)行修改，即時(shí)生效。同時(shí)可根據(jù)傳感器的采集數(shù)據(jù)、智能閥門的電池/電壓/信號(hào)等數(shù)據(jù)，設(shè)置自動(dòng)報(bào)警，一旦達(dá)到報(bào)警條件，云平臺(tái)自動(dòng)向綁定接收信息的管理者，推送短信、微信、云平臺(tái)信息、撥打電話等方式示警。

總的來說，建設(shè)玻璃溫室的框架難度并不大，與傳統(tǒng)溫室的建設(shè)區(qū)別不大，而實(shí)現(xiàn)溫室智能化管理的重點(diǎn)在于對(duì)智能溫室控制系統(tǒng)的應(yīng)用，根據(jù)種植經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)云平臺(tái)管理策略與方案，才能發(fā)揮出現(xiàn)現(xiàn)代化智能溫室的最大功效，實(shí)現(xiàn)降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提升作物產(chǎn)量與品質(zhì)。

審核編輯：符乾江