智慧溫室大棚蔬菜種植自動控制系統(tǒng)的具體應用論文
在日常學習、工作生活中，說到論文，大家肯定都不陌生吧，論文寫作的過程是人們獲得直接經(jīng)驗的過程。怎么寫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控制系統(tǒng)的具體應用論文，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
摘要：
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植模式已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代生活模式與需求，以傳統(tǒng)塑料大棚為例，不僅產(chǎn)量很低，也會帶來較大的污染，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(tǒng)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(xiàn)代農(nóng)業(yè)、新型農(nóng)村的格局。該文簡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控制系統(tǒng)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(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式下，農(nóng)民的澆水、施肥和打藥等農(nóng)業(yè)勞動過程主要借助已有經(jīng)驗進行。在溫室大棚蔬菜種植中，需要關(guān)注澆水的時機，準確把控農(nóng)藥濃度，且保證溫濕度、光照、氮元素等處于適宜的狀態(tài)。由于無法量化指標，通常依賴于人為判斷，因而經(jīng)常發(fā)生誤差，也無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(tǒng)農(nóng)業(yè)中低效率、低產(chǎn)能等現(xiàn)象，需要積極引入智慧溫室大棚蔬菜種植技術(shù)，將各影響因素進行有效控制，改進環(huán)境條件，促進蔬菜的正常生長。
1、傳統(tǒng)大棚蔬菜種植的危害氣體
傳統(tǒng)大棚蔬菜種植會釋放很多有害氣體，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，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(nèi)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、西葫蘆等蔬菜來說，對氮氣更加敏感。此外，還會存在亞硝酸氣體，當土壤呈弱酸性后，即pH值未超過5,某些菌體的作用效果將持續(xù)減弱，形成大量的亞硝酸氣體。亞硝酸氣體含量的增加，會讓蔬菜綠葉發(fā)生白色斑點，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(nóng)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超標，不利于蔬菜產(chǎn)量與質(zhì)量的提升。
在預防過程中主要采取以下措施：
�。�1）做到施肥的科學性。溫室大棚中施用的有機肥必須需要發(fā)酵腐熱，以優(yōu)質(zhì)化肥為主，尿素要與過磷鈣混施�；室钍�15~20cm,追施化肥深度至少為12cm,施后及時覆土澆水。
�。�2）通風換氣。在天氣條件較好的情況下，要根據(jù)溫度要求及時通風換氣，遇到雨雪天氣時也應該做好通風換氣工作。
（3）農(nóng)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，才能保證蔬菜生長的品質(zhì)，實現(xiàn)產(chǎn)量提高的目的。因此要通過精準化控制各項環(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化控制系統(tǒng)，發(fā)揮最新生物模擬技術(shù)的作用，對棚內(nèi)蔬菜生長最適宜的環(huán)境進行模擬。同時也設置了溫度、濕度、二氧化碳和光照度傳感器，對溫室大棚內(nèi)多項環(huán)境指標進行感知，并利用微機完成數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)對棚內(nèi)水簾、風機和遮陽板等設施的全面監(jiān)控，最終有效改善大棚內(nèi)蔬菜生長環(huán)境。
在科技進步與發(fā)展過程中，各種智慧大棚控制系統(tǒng)得到了廣泛應用，實行精細化管理模式，溫室大棚內(nèi)的茄子、辣椒、黃瓜和西紅柿等蔬菜都能快速生長，能夠幫助種植戶創(chuàng)造豐厚利潤，也促進了智慧溫室大棚的發(fā)展。在智慧大棚控制系統(tǒng)中主要應用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設置農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器，管理中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠有效采集實施環(huán)境數(shù)據(jù)，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)絡支持下向控制平臺傳輸[2].系統(tǒng)結(jié)合獲得的數(shù)據(jù)信息完成智能判斷，遠程控制溫室大棚中的各項設備，達到及時調(diào)節(jié)棚內(nèi)環(huán)境的目的，確保滿足大棚內(nèi)蔬菜生長的要求。在溫室大棚蔬菜種植中引入智慧大棚控制系統(tǒng)，大幅度提升了溫室大棚生產(chǎn)自動化和管理智能化水平。
智慧大棚控制系統(tǒng)除了可以在溫室環(huán)境方面實現(xiàn)精準管理以外，還具備大面積統(tǒng)一管理的優(yōu)勢。在系統(tǒng)運行過程中，能夠為溫室大棚蔬菜種植提供精細化的智慧管控服務，實現(xiàn)對設施農(nóng)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(wěn)定型和持續(xù)增收型產(chǎn)業(yè)。在中國加快推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施的過程中，智慧大棚控制系統(tǒng)將在農(nóng)業(yè)智能化發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用，為農(nóng)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程中，需要由多個環(huán)境監(jiān)測節(jié)點完成組網(wǎng)，才能實時采集環(huán)境信息，達到精準控制的目的。在各環(huán)境監(jiān)測節(jié)點上需要安裝傳感器，控制設備主要有補光照明設備、排風設備、灌溉設備以及報警設備等。各節(jié)點也設置2節(jié)干電池保證電能供應，因為節(jié)點功耗不高，所以電池使用壽命很長，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(shù)據(jù)向上位機傳輸過程中，上位機除了可以實時顯示、控制與存儲，并自動生成溫度、濕度和光照等環(huán)節(jié)因素變化曲線圖以外，也可以借助網(wǎng)關(guān)與Internet服務器進行連接，達到手機遠程監(jiān)測和控制等目的。建設智慧溫室大棚后，能夠?qū)崿F(xiàn)對溫室大棚蔬菜生長情況的遠程視頻監(jiān)控，也能將相關(guān)信息實時存儲下來，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學化管理創(chuàng)造條件。
在智慧溫室大棚功能設計上，主要包括以下幾點：
�。�1）身份識別功能。借助RFID射頻識別技術(shù)將個人信息顯示在上位機，用戶在系統(tǒng)刷卡登記后才能完成相應操作。
�。�2）自動報警功能。要想農(nóng)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?zhèn)鞲衅鬟M行檢測，能夠第一時間讓蜂鳴器報警得到控制，在GPRS模塊支持下為用戶發(fā)送短信或者是打電話，并在屏幕上清晰完整呈現(xiàn)大棚報警信息。
�。�3）遠程監(jiān)控功能。登錄網(wǎng)頁端，即實現(xiàn)對智慧溫室大棚蔬菜種植的遠程監(jiān)控。
�。�4）無線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，要實時監(jiān)測和控制大棚內(nèi)蔬菜生長環(huán)境。環(huán)境監(jiān)測節(jié)點主要由光照、空氣溫度、土壤溫濕度以及二氧化碳傳感器等構(gòu)成，能夠精確采集相關(guān)信息數(shù)據(jù)[3].
�。�5）定時防治病蟲害功能。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(nèi)氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧，并定時進行殺菌，達到對溫室大棚蔬菜種植中的病蟲害防治功能。這種方式不僅具有安全、高效等優(yōu)點，還降低了成本與農(nóng)藥使用量，能夠達到無污染、無殘留的要求，不斷推動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控制系統(tǒng)
在農(nóng)業(yè)自動化發(fā)展過程中，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控制系統(tǒng)而言，它們是智慧溫室大棚蔬菜種植中需要重點關(guān)注的內(nèi)容。對該系統(tǒng)而言，主要結(jié)合蔬菜溫室控制要求建設的遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，屬于可擴展、可操作的硬件與軟件系統(tǒng)。利用無線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時調(diào)節(jié)與控制。
蔬菜種植自動控制系統(tǒng)主要構(gòu)成如下：
（1）無線傳感器，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?shù)臄?shù)據(jù)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(shù)據(jù)，以及風機、加濕、加熱電磁閥等現(xiàn)場設備的遠程控制，各種數(shù)據(jù)報表的打印等。
（4）遙控終端，通常包括手機、計算機等。
對蔬菜種植自動控制系統(tǒng)功能來說，包括以下幾點：
（1）檢測系統(tǒng)：設置多種無線傳感器，將蔬菜生長環(huán)境中的溫度、濕度、pH值、光照強度、土壤養(yǎng)分和二氧化碳濃度等物理參數(shù)及時采集起來。
�。�2）信息傳輸系統(tǒng)：利用本地無線網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡等通信網(wǎng)絡，為數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換等創(chuàng)造有利條件，能夠提高智慧溫室大棚內(nèi)環(huán)境信息傳輸效率。
�。�3）信息通過無線網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)和信息路由設備傳輸?shù)娇刂浦行�，各�?jié)點能夠自由匹配，任意監(jiān)控，互不干擾。
�。�4）控制系統(tǒng)：增加攝像頭，對各溫室大棚進行監(jiān)測，并借助監(jiān)控計算機對環(huán)境調(diào)整的全過程進行監(jiān)控。蔬菜生長環(huán)境信息數(shù)據(jù)等進行實時監(jiān)測，將各節(jié)點數(shù)據(jù)采集起來，通過存儲、管理后能夠動態(tài)呈現(xiàn)各測點信息。同時結(jié)合掌握的信息數(shù)據(jù)自動灌溉、施肥、噴施、降溫和補光等，發(fā)揮歷史數(shù)據(jù)存儲、查詢、報警和打印等作用[4].
�。�5）遠程控制系統(tǒng)：移動電話終端用戶能夠了解蔬菜棚的工作狀態(tài)，借助手機實時發(fā)布指揮控制設備。
蔬菜種植自動化控制系統(tǒng)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。蔬菜自動種植控制系統(tǒng)融合處理大量的農(nóng)業(yè)信息，確保技術(shù)人員可以完成多個蔬菜棚環(huán)境的監(jiān)控與智能管理，讓蔬菜生長環(huán)境得到改善，真正實現(xiàn)增產(chǎn)、提高質(zhì)量、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益等目標，也達到集約化農(nóng)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(jié)語
總之，近年來人民生活水平不斷提高，在蔬菜栽培自動化控制系統(tǒng)建設與應用上有著更高的要求，產(chǎn)品附加值越來越高，經(jīng)濟效益也不斷提升。通過光照、溫度、濕度、二氧化碳、土壤等監(jiān)測與自動化控制，推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展再上新臺階，也是智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作用的體現(xiàn)。實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，不僅可以實現(xiàn)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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