在科技日新月异的今天,智能农业作为现代农业的重要发展方向,正逐步改变着传统农业的面貌。其中,智能农业温室大棚环境监控系统作为这一领域的核心技术之一,以其精准的环境控制、高效的资源利用和显著的增产增效优势,成为推动现代农业转型升级的重要力量。

智能农业温室大棚环境监控系统
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智能农业温室大棚环境监控系统

智能农业温室大棚环境监控系统,集数据采集、传输、处理、分析及智能控制于一体的智慧农业解决方案。利用物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术,对温室大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分及养分等环境参数进行实时监测和精准调控,为作物生长创造适宜的环境条件,实现农业生产的智能化、精细化管理。

智能温室示意图
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智能温室示意图

组成与工作原理

感知层:主要由各类传感器组成,如温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤水分传感器等设备。这些传感器分布于温室大棚的各个角落,实时采集环境数据,并通过有线或无线方式传输至数据处理中心。

传输层:负责将感知层采集的数据安全、稳定地传输至数据处理中心。这一过程可能涉及到局域网、广域网、移动通信网络等多种通信技术,确保数据的实时性和准确性。

数据层:接收来自感知层的数据,进行清洗、整合、存储,并运用大数据分析、机器学习等算法对数据进行深度挖掘,识别作物生长的关键环境因子及其变化规律,为智能控制提供科学依据。

控制执行层:根据数据处理与分析层的结果,自动调整温室大棚内的环境参数,如开启或关闭遮阳网、通风窗、加湿器等设备,以维持适宜作物生长的环境条件。同时,系统还支持远程手动控制和预设场景模式,满足不同场景下的管理需求。

通讯架构图
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通讯架构图

主要功能

1.数据监测

通过高精度传感器采集数据,全天候、24小时不间断地监测温室内的多种环境参数,包括但不限于空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度以及氧气浓度等。

手机端界面
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手机端界面

2.智能控制

支持手动控制、远程控制、自动控制三种方式,用户可以根据实际情况灵活选择控制方式。其中,自动控制是由系统根据预设的环境参数阈值,自动控制温室内的各种设备,如自动灌溉系统、遮阳网/保温帘控制系统、通风换气系统、补光系统等,根据预设条件或数据分析结果自动调整温室环境,以维持作物生长所需的适宜环境。例如,当土壤湿度低于设定值时,系统会自动启动灌溉系统;当室内温度过高时,通风机自动开启以降低温度。

智能控制
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智能控制

3.自动报警

当监测到的环境参数超出预设的阈值时,立即触发报警机制,通过本地声光报警、云平台消息推送、微信公众号消息推送等多种方式提醒用户。报警信息包含具体的参数异常值、异常时间以及建议的处理措施等,帮助用户迅速定位问题并采取相应的处理措施。

报警方式
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报警方式

4.数据管理

自动存储各类历史数据,包括监测参数、报警信息、操作记录等历史信息,并自动形成曲线图,直观反馈温室大棚的变化情况。支持查询任意时间段的记录,可将查询报表导出、下载,为优化种植方案提供依据。

历史曲线图
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历史曲线图

5.功能拓展

智能温室大棚的设计和建造具有较高的灵活性,可以根据不同的需求进行定制。支持与智慧农业的其他子系统如智能灌溉系统、病虫害预警系统等深度融合,形成更加完善的智慧农业生态系统。进一步提升农业生产的智能化水平,促进农业可持续发展。

管理界面
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技术优势

1.精准调控:通过高精度传感器和智能控制算法,实现对温室环境的精准监测和调控,为农作物提供适宜的生长条件。

2.提高产量与品质:优化的生长环境有助于提高农作物的生长速度和品质,减少病虫害发生,从而增加产量和收益。

3.节约资源:自动化管理减少人力成本,同时精准灌溉、施肥等措施降低水、肥等资源的浪费。

4.远程监控:用户可通过手机、电脑等终端设备远程查看温室环境数据,实时掌握生产情况,提高管理效率。

5.数据驱动决策:丰富的历史数据为农业生产提供数据支持,有助于农民做出更加科学合理的生产决策。