浅谈温室环境监控系统的现状及发展趋势.pdf

浅谈温室环境监控系统的现状及发展趋势 薄英男;郭辉;张学军;刘宇;杨相飞;盛会;陈恒峰 【摘要】:温室大棚内部温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因素与植物生长有密切 的关系,适宜的环境能促进植物生长甚至缩短植物生长周期,因此温室大棚环境监测 对指导作物种植具有重要意义.文中介绍了国内外温室大棚环境监控系统的发展现 状,分析了温室大棚环境监控系统的结构及我国温室大棚环境监控系统存在的主要 问题,提出了温室大棚环境监控系统的发展趋势.经济可靠的温室大棚环境监测系统 的应用可以提高我国温室大棚的生产效率.对于温室大棚环境监测系统的发展状况 的详细了解有利于温室监测系统的研究与发展. 【期刊名称】《新疆农机化》 【年(卷),期】2016(000)005 【总页数】4 页(P37-40) 【关键词】温室大棚;环境因素;单片机;传感器 【作者】薄英男;郭辉;张学军;刘宇;杨相飞;盛会;陈恒峰 【作者单位】新疆农业大学机械交通学院,新疆 乌鲁木齐 830052;新疆农业工程装 备创新设计实验室重点实验室;新疆农业大学机械交通学院,新疆 乌鲁木齐 830052; 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室;新疆农业大学机械交通学院,新疆 乌 鲁木齐 830052;新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室;新疆农业大学机械 交通学院,新疆 乌鲁木齐 830052;新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室;新 疆农业大学机械交通学院,新疆 乌鲁木齐 830052;新疆农业工程装备创新设计实验 室重点实验室;新疆农业大学机械交通学院,新疆 乌鲁木齐 830052;新疆农业工程装 备创新设计实验室重点实验室;新疆农业大学机械交通学院,新疆 乌鲁木齐 830052; 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室 【正文语种】中 文 【中图分类】S625.5 温室大棚内部环境与其内部植物生长密切相关，当环境不适宜时会影响作物生长速 度引发病虫害甚至作物死亡，给温室大棚所有者造成严重的经济损失，因此对温室 大棚内部环境进行监控有十分重要的意义[1]。 温室大棚内部环境因素在外部环境影响和内部设备调控的作用下不停的发生变化。 及时了解温室大棚内部温度、湿度及各种气体浓度等环境因素的变化，可以帮助我 们了解植物的生长状况，根据植物不同生长阶段对环境的需求不同做出调整，满足 植物的生长要求。我国大部分地区纬度较高，地理特征复杂多样，四季温度变化较 大，靠人工经验很难对温室大棚环境做出准确的判断。将环境检测系统应用于温室 大棚内部，可以准确的检测温室大棚内部温度、湿度、氨气浓度等环境因素。根据 温室大棚监测系统的检测结果，及时调整温室内部水泵、煤炉等设备可以节约资源 [3] ，还能减轻人工劳动量。 1.1 国外温室大棚监控系统的发展现状 国外在 20 纪 70 年代开始用简易手动测量工具如温度计、湿度计等对温室大棚环 境进行测量记录，这种方式劳动量大而且易出现错误。20 世纪 80 年代，随着电 子技术的发展人们开始应用单片机、PLC、传感器及计算机等组建系统，对温室大 棚环境进行检测[6]。这一时期出现了很多温室大棚模型，其中比较有代表性的是 荷兰的文洛型。以色列、日本、英国、荷兰等发达国家在电子计算机、通讯、传感 器等领域的科技较为发达，而且对于农业方面的研究投入较多，在温室大棚智能化 技术研究及温室大棚环境监控方面的研究水平较高[7]。美国、荷兰、以色列等发 达国家能够实现对温室大棚内温度、湿度等环境因素的计算机监控，从育苗、栽培 到收获加工逐渐形成了完整的技术体系[8]。美国是最早将计算机技术应用于温室 大棚环境监控研究的国家，利用其在计算机电子方面的领先科技，设计出迄今为止 领先的独立封闭温室大棚智能监控系统。荷兰在 20 世纪将计算机大量应用于温室 大棚监控系统，实现了对温室大棚的集中化管理。以色列的温室大棚的发展经历了 三个阶段，能够实现温室大棚的供水、施肥、环境的自动化管控。目前国外计算机 技术、无线通讯技术和图像处理技术的不断发展促进了温室大棚环境监测系统向智 能化方向发展[9]。国外温室大棚产业已走向商业化，温室大棚的生产形成了一定 的行业标准。国外温室大棚计算机监控系统可以根据作物的特点和生长所需要的条 件，对大棚内的光照、温度、湿度等环境因素进行自动调节。这种调节根据温室大 棚内植物的生长规律设定参数，通过传感器的检测值与计算机中的设定参数相对比， 根据对比结果由计算机控制相应设备对温室大棚浇水、光照控制、加温、施肥等。 近年来国外还利用卫星遥感技术、计算机通讯技术、有线及无线局域网等技术的发