智能溫室系統介紹

2022年中央一號文件明確指出“加快發展設施農業”，我國引進與推廣了一系列新型溫室設施裝備技術系統，現介紹如下。

一、溫室控制系統

溫室控制系統是專門為農業溫室、農業環境控制、氣象觀測開發生產的環境自動控制系統。溫室控制系統可測量風向、風速、溫度、濕度、光照、氣壓、雨量、太陽輻射量、太陽紫外線、土壤溫濕度等農業環境要素，根據溫室植物生長要求，自動控制開窗、卷膜、風機濕簾、生物補光、灌溉施肥等環境控制設備，自動調控溫室內環境，為植物生長提供最佳環境。

計算機環境測量和控制系統是創造適宜溫室小氣候生態環境不可缺少的重要手段和設施。通過采用綜合環境控制法，使用先進的控制技術和控制策略，充分考慮各控制過程間的關系，真正起到自動化和節能作用。計算機控制系統由一個或多個模塊化的“智能”控制單元或控制器組成，控制器內安裝相應的應用控制程序，系統通過各種傳感器實時采集程序所需的數據，如溫室內部的溫度等環境參數及溫室外部的溫度、光照、風、雨等氣候條件，并反映到中心計算機上。通過綜合程序對各種環境參數加以處理后，反饋到相關設備的控制器上，實現設備的開啟或關閉，達到作物生長所需的最佳室內環境條件。

二、溫室通風系統

溫室是一個半封閉系統，依靠覆蓋材料形成與外界相對隔離的室內空間。通過調節和控制通風系統可在溫室中創造出適于植物生長并優于室外自然環境的條件，如通過降溫、降濕、調節氣流和二氧化碳濃度等，對室內產生的高溫、高濕和低二氧化碳濃度等不利于植物生長的環境加以調節。

齒輪齒條通風系統是現代溫室中普遍采用的機械裝置，一套機械可多處使用。該機械由齒輪齒條、限位構件和擺桿組成，齒輪繞軸作逆時針轉動時，帶動齒條作平面運動，齒條通過鉸接軸推動窗體開啟，齒輪順時針轉動時，則帶動窗體閉合。該機構可實現近似線性運動，定位準確，易于采用自動控制。

三、溫室灌溉系統

溫室灌溉系統用于溫室內蔬菜或花卉的水分和肥料養分供應，可根據溫室作物的水肥需求規律及其栽培基質的灌水特性，定時定量地供應水分和養分。系統包括灌溉水和回收液儲水罐、首部樞紐（包括壓力水源、過濾器、穩壓設備、施肥設備、紫外消毒設備等）、田間管網（包括PVC管、PE管、電磁閥等）、滴灌毛管和滴箭及必要的測量與控制設備。此系統通過土壤、氣象、作物等類傳感器及監測設備將土壤、作物、氣象狀況等監測數據傳到計算機中央控制系統，通過軟件將匯集的數據進行分析。比如將含水量與灌溉飽和點及補償點進行比較后確定是否應該灌溉或停止灌溉，然后將開啟或關閉閥門的信號通過中央控制系統傳輸到閥門控制系統，再由閥門控制系統實施某輪灌區的閥門開啟或關閉，以此來實現農業生產的自動化控制。

在溫室使用過程中，灌溉系統的用水量較大，對雨水進行有效回收利用，既能節約運行成本，又能有效利用自然資源，因此通常會在溫室的灌溉系統中設置雨水回收池，對溫室屋面的雨水進行收集。為減少雨水收集池的建造成本，整個雨水收集池的堤壩和底部均用泥土夯實制作為雨水承載容器，同時為了防止雨水從泥土中滲漏或地下水滲透到雨水收集池內，需在堤壩和底部墊上一層蓄水池防水內襯，同時該內襯還應具備防止蓄水池內生苔的功能。此外，在灌溉系統中，為防止外界水源地波動對內部灌溉設備的影響，在灌溉系統首部需設置一個儲水設備，即儲水罐，作為承水及緩沖的設備，一個儲水罐的容積通常要保證溫室一個工作日的灌溉用水量。

四、溫室栽培系統

主要用于封閉溫室的蔬菜、花卉無土栽培，它的使用將大大提高農業現代化水平。此系統主要由栽培吊槽、作物支撐、營養液回收系統、移動栽培系統等幾部分組成，由計算機來控制整個系統的工作。植物被種植在吊掛于溫室桁架之上的栽培槽內，吊掛用的鋼絲繩采用特殊設計的掛鉤與栽培槽相連，不僅強度高，而且遮陰少，安裝方便。根據作物不同，栽培槽高于地面0.6～1.3米，采用電動栽培槽水平移動系統，由減速電機驅動傳動軸轉動，驅動平移鋼絲繩拉動一半的懸掛栽培槽，從而使高密度的懸掛栽培系統形成適合工人操作的通道，可提高溫室栽培密度。栽培槽的使用有助于實現自動灌溉施肥，不僅灌溉均勻，而且可實現灌溉、施肥和廢液回收的一體化，降低使用成本。電動軌道栽培車行走于溫室地面的加熱軌道上，操作便利。

該系統能使溫室環境好、光照充足、通風良好；工人操作方便，生產效率高；可提高栽培密度，使產品產量高、品質好；自動灌溉施肥的灌溉均勻度高，輕松實現廢液回收利用，減少農藥的使用。