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智能溫室大棚控制系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展歷程

文章來源:聚英云農(nóng) 發(fā)布時間: 2022-07-04 18:46:17
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關(guān)于智能溫室大棚的發(fā)展歷史,聚英云農(nóng)并不是第一個吃螃蟹的人,最初是從國外發(fā)展而來的。

 

國外對溫室環(huán)境控制技術(shù)研究較早,始于20世紀70年代。先是采用模擬式的組合儀表,采集現(xiàn)場信息并進行指示、記錄和控制。

 

智能溫室大棚控制系統(tǒng)

 

80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)和研制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。現(xiàn)在世界各國的溫室控制技術(shù)發(fā)展很快,一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。像園藝強國荷蘭,以先進的鮮花生產(chǎn)技術(shù)著稱于世,其玻璃溫室全部由計算機操作。

 

日本研制的蔬菜塑料大棚在播種、間苗、運苗、灌水、噴藥等作業(yè)的自動化和無人化方面都有應(yīng)用。日本利用計算機控制溫室環(huán)境因素的方法,主要是將各種作物不同生長發(fā)育階段所需要的環(huán)境條件輸入計算機程序,當某一環(huán)境因素發(fā)生改變時,其余因素自動作出相應(yīng)修正或調(diào)整。一般以光照條件為始變因素,溫度、濕度和CO2濃度為隨變因素,使這四個主要環(huán)境因素隨時處于最佳配合狀態(tài)。

 

美國和荷蘭還利用差溫管理技術(shù),實現(xiàn)對花卉、果蔬等產(chǎn)品的開花和成熟期進行控制,以滿足生產(chǎn)和市場的需要。

 

英國倫敦大學(xué)農(nóng)學(xué)院研制的溫室計算機遙控技術(shù),可以觀測50km以外溫室內(nèi)的光、溫、濕、氣和水等環(huán)境狀況,并進行遙控。

 

國外溫室大棚

 

我國對于溫室控制技術(shù)的研究較晚,始于20世紀80年代。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達國家溫室控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,才掌握了人工氣候室內(nèi)微機控制技術(shù),該技術(shù)僅限于溫度、濕度和CO2濃度等單項環(huán)境因子的控制。之后,我國的溫室控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展。

 

20世紀80年代,我國先后從歐美和日本等發(fā)達國家引進了21.2hm2連棟溫室。由于當時只注重引進溫室設(shè)備,而忽略了溫室的管理技術(shù)和栽培技術(shù),且引進的溫室能耗過高,致使企業(yè)相繼虧損或停產(chǎn)。

 

90年代初,我國大型溫室跌入了發(fā)展的低谷。“九五”初期,以以色列溫室為代表的北京中以示范農(nóng)場的建立,拉開了我國第二次學(xué)習(xí)和引進國外現(xiàn)代溫室技術(shù)的序幕。

 

到90年代中后期,在對國外溫室設(shè)備配置、溫室栽培品種、栽培技術(shù)等各個方面進行研究的基礎(chǔ)上,我國自主開發(fā)了一些研究性質(zhì)的環(huán)境控制系統(tǒng)。

 

國內(nèi)黃瓜大棚

 

1995年,北京農(nóng)業(yè)大學(xué)研制成功了“WJG-1型實驗溫室環(huán)境監(jiān)控計算機管理系統(tǒng)”,此系統(tǒng)屬于小型分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。

 

1996年,江蘇理工大學(xué)毛罕平等研制成功了使用工控機進行管理的植物工廠系統(tǒng)。該系統(tǒng)能對溫度、光照、CO2濃度、營養(yǎng)液和施肥等進行綜合控制,是目前國產(chǎn)化溫室控制技術(shù)比較典型的研究成果。中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院研制成功了新型智能溫室系統(tǒng)。該系統(tǒng)由大棚本體及通風(fēng)降溫系統(tǒng)、太陽能貯存系統(tǒng)、燃油熱風(fēng)加熱系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、計算機環(huán)境參數(shù)測控系統(tǒng)等組成。1997年以來,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在溫室環(huán)境的自動控制技術(shù)方面也取得了一定的成果。

 

90年代末,河北職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院的閏忠文研制了蔬菜大棚,其能夠?qū)亍穸冗M行實時測量與控制。但由于我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較低,農(nóng)業(yè)勞動力大量過剩,溫室的一次性投資大,資金短缺以及對操作人員的素質(zhì)要求比較高等因素,限制了溫室控制技術(shù)在溫室系統(tǒng)的擴展。

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