温室大棚的机械设备有哪些种类
一般的小面积,大面积 几千,几万,如果想要长久的,就安装玻璃大棚,几十万,甚至上百万。
温室的种类多,依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类,如玻璃温室、塑料温室;单栋温室、连栋温室;单屋面温室、双屋面温室;加温温室、不加温温室等。温室结构应密封保温,但又应便于通风降温。现代化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备,用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件;
一种室内温室栽培装置,包括栽种槽、供水系统、温控系统、辅助照明系统及湿度控制系统;栽种槽设于窗底或做成隔屏状,供栽种植物;供水系统自动适时适量供给水分;温控系统包括排风扇、热风扇、温度感应器及恒温系统控制箱,以适时调节 温度;辅助照明系统包含植物灯及反射镜,装于栽种槽周边,于无日光时提供照明,使植物进行光合作用,并经光线的折射作用而呈现出美丽景观;湿度控制系统配合排风扇而调节湿度及降低室内温度。
1.温室的透光性能
温室是采光建筑,因而透光率是评价温室透光性能的一项最基本指标。透光率是指透进温室内的光照量与室外光照量的百分比。温室透光率受温室透光覆盖材料透光性能和温室骨架阴影率的影响,而且随着不同季节太阳辐射角度的不同,温室的透光率也在随时变化。温室透光率的高低就成为作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。一般,连栋塑料温室在50%~60%,玻璃温室的透光率在60%~70%,日光温室可达到70%以上。
2.温室的保温性能
加温耗能是温室冬季运行的主要障碍。提高温室的保温性能,降低能耗,是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标。温室保温比是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积与热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。保温比越大,说明温室的保温性能越好。
3.温室的耐久性
温室建设必须要考虑其耐久性。温室耐久性受温室材料耐老化性能、温室主体结构的承载能力等因素的影响。透光材料的耐久性除了自身的强度外,还表现在材料透光率随着时间的延长而不断衰减,而透光率的衰减程度是影响透光材料使用寿命的决定性因素。一般钢结构温室使用寿命在15年以上。要求设计风、雪荷载用25年一遇最大荷载;竹木结构简易温室使用寿命5~10年,设计风、雪荷载用15年一遇最大荷载。 由于温室运行长期处于高温、高湿环境下,构件的表面防腐就成为影响温室使用寿命的重要因素之一。钢结构温室,受力主体结构一般采用薄壁型钢,自身抗腐蚀能力较差,在温室中采用必须用热浸镀锌表面防腐处理,镀层厚度达到150~200微米以上,可保证15年的使用寿命。对于木结构或钢筋焊接桁架结构温室,必须保证每年作一次表面防腐处理。
塑料温室
大型连栋式塑料温室是近十几年出现并得到迅速发展的一种温室型式。与玻璃温室相比,它具有重量轻、骨架材料用量少、结构件遮光率小、造价低、使用寿命长等优点,其环境调控能力基本上可以达到玻璃温室的相同水平,塑料温室用户接受能力在全世界范围内远远高出玻璃温室,成为现代温室发展的主流。 塑料温室结构 1. 塑料温室的总体尺寸 此类温室在不同国家有不同的结构尺寸。但就总体而言,通用温室跨度在6~12m,开间在4m左右,檐高3~4m。以自然通风为主的连栋温室,在侧窗和屋脊窗联合使用时,温室最大宽度宜限制在50m以内,最好在30m左右;而以机械通风为主的联栋温室,温室最大宽度可扩大到60m,但最好限制在50m左右;对温室的长度,(从操作方便的角度来讲)最好限制在100m以内,但没有严格的要求。 2.主体结构 塑料温室主体结构一般都用热浸镀锌钢管作主体承力结构,工厂化生产,现场安装。由于塑料温室自身的重量轻,对风、雪荷载的抵抗能力弱,所以,对结构整体的稳定性要有充分考虑,一般在室内第二跨或第二开间要设置垂直斜撑,在温室的外围护结构以及屋顶上也要考虑设置必要的空间支撑。最好有斜支撑(斜拉杆)锚固于基础,形成空间受力体系。 塑料温室主体结构至少要有抗8级风的能力,一般要求抗风能力达10级。 主体结构的雪荷载承载能力要根据建设地区实际降雪条件和温室的冬季使用情况确定。在北方使用,设计雪荷载不宜小于0.35kN/平方米。 对于周年运行的塑料温室,还应考虑诸如设备重量、植物吊重、维修等多项荷载因素。
玻璃温室
玻璃温室是以玻璃为透明覆盖材料的温室。 设计要求 基础设计时,除满足强度的要求外,还应具有足够的稳定性和抵抗不均匀沉降的能力,与柱间支撑相连的基础还应具有足够的传递水平力的作用和空间稳定性。温室底部应位于冻土层以下,采暖温室可根据气候和土壤情况考虑采暖对基础冻深的影响。一般基础底部应低于室外地面0.5米以上,基础顶面与室外地面的距离应大于0.1米,以防止基础外露和对栽培的不良影响。除特殊要求外,温室基础顶面与室内地面的距离宜大于0.4米。 独立基础。通常利用钢筋混凝土。 条形基础。通常采用砌体结构(砖、石),施工也采用现场砌筑的方式进行,基础顶部常设置一钢筋混凝土圈梁以安装埋件和增加基础强度。 钢结构主要包括:温室承重结构和保证结构稳定性所设的支撑、连接件、坚固件等。 我国目前玻璃温室钢结构的设计主要参考荷兰、日本和美国等国的温室设计规范进行。但在设计中必须考虑结构强度、结构的钢度、结构的整体性和结构的耐久性等问题。
日光温室
前坡面夜间用保温被覆盖,东、西、北三面为围护墙体的单坡面塑料温室,统称为日光温室。其雏型是单坡面玻璃温室,前坡面透光覆盖材料用塑料膜代替玻璃即演化为早期的日光温室。日光温室的特点是保温好、投资低、节约能源,非常适合我国经济欠发达农村使用。 日光温室的性能 节能型日光温室的透光率一般在60%~80%以上,室内外气温差可保持在21~25℃以上。 1.日光温室采光 一方面太阳辐射是维持日光温室温度或保持热量平衡的最重要的能量来源;另一方面,太阳辐射又是作物进行光合作用的唯一光源。 2.日光温室保温 日光温室的保温由保温围护结构和活动保温被两部分组成。前坡面的保温材料应使用柔性材料以易于日出后收起,日落时放下。 对新型前屋面保温材料的研制和开发主要侧重于便于机械化作业、价格便宜、重量轻、耐老化、防水等指标的要求。 日光温室主要由围护墙体、后屋面和前屋面三部分组成,简称日光温室的“三要素”,其中前屋面是温室的全部采光面,白天采光时段前屋面只覆盖塑料膜采光,当室外光照减弱时,及时用活动保温被覆盖塑料膜,以加强温室的保温。
塑料大棚
塑料大棚的结构 塑料大棚的温光性能 塑料大棚能充分利用太阳能,具有一定的保温作用,并通过卷膜在一定范围内调节棚内的温度和湿度。 塑料大棚在北方地区:主要是起到春提早、秋延后的保温栽培作用,春季可提早30~50天,秋季能延后20~25天,不能进行越冬栽培。在南方地区:除了冬春季节用于蔬菜、花卉的保温和越冬栽培(叶菜类)外,还可更换成遮阳棚,用于夏秋季节的遮荫降温和防雨、防风、防雹等。 塑料大棚一般室内不加温,靠温室效应积聚热量。其最低温度一般比室外温度高1~2℃,平均温度高3~10℃以上。 塑料大棚透光率一般在60%~75%。为保证全天平均光照基本平衡,大棚平面布局多为南北延长的形式。 塑料大棚是以塑料薄膜为覆盖材料的不加温、单跨拱屋面结构温室。 塑料大棚特点:建造容易、使用方便,投资较少,是一种简易的保护地栽培设施。随着塑料工业的发展,被世界各国普遍采用。 中、小棚 北面有1m高的土墙,南面为半拱圆的棚面;或是北面为半拱圆的棚面,南面为一面坡的棚面。这种棚一般为无柱棚,跨度大时,中间设1~2排立柱,以支撑棚面及覆盖防寒的草席
温室大棚软管滴灌法
1、灌水方法 滴灌是通过安装在毛细管上的滴头把水一滴滴均匀而又缓慢地滴入植物根区附近的土壤中,借助于土壤毛细管力的作用,使水分在土壤中渗入和扩散,供植物根系吸收和利用,土壤水分始终处于非饱和状态,使土壤疏松透气性强,利于植物生长。采用软管滴灌的原则是勤灌少灌,一次灌水量7-15立方米/亩。具体方法:一是灌清水时,先将施肥器的吸管阀门关闭,然后将阀门开至最大,再接通有压水源,即可灌水,二是施肥水时,将阀门关闭,打开施肥器吸管的开关,把过滤器固定在肥料溶液桶底部,接通水源即可施肥。施肥结束,还要关闭吸管上的开关,打开阀门继续灌水,以便将管内残余肥料冲净。
2、注意事项
(一)安装滴灌系统,保证每一段主管的控制面积基本不超过半亩地,同时与各软管接触的地面平整,保证水流通畅;
(二)滴灌带中的孔通常向上铺设,并覆盖地膜后使用,若不用地膜覆盖,可将滴灌带孔口向下铺设;
(三)使用干净的水源,水中不能有大于0.8毫米的悬浮物,否则要加上网式过滤器净化水质。用自来水和井水时通常不用过滤;
(四)在安装和田间操作时,谨防划伤、戳破滴灌带或主管;
(五)施肥后应继续灌一段时间清水,以防化学物质在孔口积累堵塞孔口;
(六)为防止泥沙等杂质在管内积累而造成堵塞,逐一放开滴灌带和主管的尾部,加大流量冲洗;
(七)换茬时,将设备拆除后妥善保存在阴凉处。
智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文
智能大棚种蔬菜
所谓智能温室,一般指的是连栋温室(阳光板或玻璃为覆盖材料的连栋温室),主要在智能上是如何体现的,温室有自动外遮阳、自动内遮阳、自动顶部开窗、有自动风机湿帘降温设备、有补光灯设备、二氧化碳发生器、有种植育苗的可以移动苗床设备。以上的设备都依托于农业物联网,可以实现自动控制,也可以手动控制的设备。
对新时代、新农民来讲,有了这样的智能设备,使得种植更简单、方便。对于温室的温分、湿度、通风等工作以前都是人为的感受或借助温度计、湿度计来给温室大棚通风、散热的。有了这样的智能设备,把种植做得更为精确,更有利于作物的生产,提供优良的生长环境。从而也大大降低了生产成本,减少了资源浪费。
智能农业物联网还可以检测植物是否缺水,系统检测到作物缺水,就会自动打开灌溉设备为植物进行灌溉,灌溉完成后系统自动停止。
移动苗床,要是由支架、滚动轴、横竖支撑、苗床网、边框、手轮组成,在温室应用是可移动,可增加温室有效利用面积。
新时代新农民在智能温室下从事农业生产将会更加得心应手,把种植变得更有乐趣。种植不单纯的是体力劳动,有科学的管理措施,从事农业种植也会变得非常轻松愉快。
智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文
在日常学习、工作生活中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
摘要:
传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求,以传统塑料大棚为例,不仅产量很低,也会带来较大的污染,且人员管理非常繁琐,不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多,相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间,也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势,然后分析了智慧温室大棚建设方案,最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。
关键词 :
智慧温室;大棚蔬菜;种植技术;
引言:
在传统农业发展模式下,农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中,需要关注浇水的时机,准确把控农药浓度,且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标,通常依赖于人为判断,因而经常发生误差,也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象,需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术,将各影响因素进行有效控制,改进环境条件,促进蔬菜的正常生长。
1、传统大棚蔬菜种植的危害气体
传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体,如氮气,引起有害气体含量超标的原因较多,主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学,施用含量超标的肥料,将引起氮气排放的增加,当温室大棚内氮气含量超出一定限度后,将导致叶片枯死,特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说,对氮气更加敏感。此外,还会存在亚硝酸气体,当土壤呈弱酸性后,即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱,形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加,会让蔬菜绿叶发生白色斑点,黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒,很多农民常用煤球升温取暖,在燃料不充分燃烧的情况下,将形成大量一氧化碳等有毒气体,温室大棚中碳元素也会超标,不利于蔬菜产量与质量的提升。
在预防过程中主要采取以下措施:
(1)做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热,以优质化肥为主,尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。
(2)通风换气。在天气条件较好的情况下,要根据温度要求及时通风换气,遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。
(3)农膜与地膜不能产生毒性,温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。
2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势
在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件,才能保证蔬菜生长的品质,实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素,改善温室大棚蔬菜种植品质,确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统,发挥最新生物模拟技术的作用,对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器,对温室大棚内多项环境指标进行感知,并利用微机完成数据分析,实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控,最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。
在科技进步与发展过程中,各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用,实行精细化管理模式,温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长,能够帮助种植户创造丰厚利润,也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术,设置农业物联网传感器,管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据,其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息,在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断,远程控制温室大棚中的各项设备,达到及时调节棚内环境的目的,确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统,大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。
智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外,还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中,能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务,实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升,也有效减少了管理成本的投入,为大棚蔬菜种植创造了诸多便利,能够达到增产增收的目的,温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中,智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用,为农业全面升级打牢基础。
3、智慧温室大棚建设方案
在智慧温室大棚建设过程中,需要由多个环境监测节点完成组网,才能实时采集环境信息,达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器,控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应,因为节点功耗不高,所以电池使用寿命很长,在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中,上位机除了可以实时显示、控制与存储,并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外,也可以借助网关与Internet服务器进行连接,达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后,能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控,也能将相关信息实时存储下来,为农业生产科学化管理创造条件。
在智慧温室大棚功能设计上,主要包括以下几点:
(1)身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机,用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。
(2)自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠,在大棚中发生烟雾、明火以后,利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测,能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制,在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话,并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。
(3)远程监控功能。登录网页端,即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。
(4)无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量,要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成,能够精确采集相关信息数据[3].
(5)定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器,能够在高压、高频电等电离作用下,让空气内氧气转化为臭氧,并定时进行杀菌,达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点,还降低了成本与农药使用量,能够达到无污染、无残留的要求,不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。
4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统
在农业自动化发展过程中,除了应用计算机技术以外,也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等,尤其对蔬菜种植自动控制系统而言,它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言,主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统,属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网,能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。
蔬菜种植自动控制系统主要构成如下:
(1)无线传感器,分别为温湿度传感器,土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。
(2)控制器,主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等,可以集中处理各传感器传输的数据信息,并由计算机发出相应的控制指令。
(3)触摸屏,能够显示各种数据,以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制,各种数据报表的打印等。
(4)遥控终端,通常包括手机、计算机等。
对蔬菜种植自动控制系统功能来说,包括以下几点:
(1)检测系统:设置多种无线传感器,将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。
(2)信息传输系统:利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络,为数据传输、转换等创造有利条件,能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。
(3)信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心,各节点能够自由匹配,任意监控,互不干扰。
(4)控制系统:增加摄像头,对各温室大棚进行监测,并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测,将各节点数据采集起来,通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等,发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].
(5)远程控制系统:移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态,借助手机实时发布指挥控制设备。
蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠,适应性也很强,能够提高蔬菜种植智能化水平,为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息,确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理,让蔬菜生长环境得到改善,真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标,也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].
5、结语
总之,近年来人民生活水平不断提高,在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求,产品附加值越来越高,经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制,推动现代农业发展再上新台阶,也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术,为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照,这样蔬菜种植产量与品质得到保障,可操作性也大幅度提升,不仅可以实现增产创收的目的,也为产业链的形成创造了有利条件。
参考文献
[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业,2019(14):13-17.
[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息,2018,35(29):62-64.
[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020(16):164-171.
[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020(08):11-12.
[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友,2020(13):50-50.
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