Что такое система мониторинга теплиц?

Система мониторинга теплиц: зеленый страж интеллектуального сельского хозяйства

С быстрым развитием сельскохозяйственных технологий современные теплицы играют все более важную роль в сельскохозяйственном производстве. Теплицы могут не только регулировать неблагоприятные последствия внешнего изменения климата, но и обеспечивать правильные условия окружающей среды для содействия здоровому росту сельскохозяйственных культур, повышения урожайности и качества. Для более точного регулирования внутренней среды теплиц системы мониторинга теплиц стали важной частью современного интеллектуального сельского хозяйства.

 I. Обзор системы мониторинга теплиц

Система мониторинга теплиц представляет собой комплексное решение, объединяющее сенсорную технологию, Интернет вещей (IoT), анализ больших данных и интеллектуальные алгоритмы управления. Система отслеживает изменения окружающей среды в теплице, такие как температура, влажность, интенсивность освещения, концентрация углекислого газа и другие ключевые параметры в режиме реального времени, размещая в теплице различные высокоточные датчики. Отслеживаемые данные передаются на облачную платформу или локальный сервер через Интернет вещей. После обработки и анализа система способна автоматически настраивать оборудование в теплице, такое как система контроля температуры, система контроля влажности, система орошения и т. д., чтобы обеспечить выращивание культур в оптимальной среде.

В основе системы лежит сеть датчиков по всей теплице, которые действуют как «чувства» окружающей среды, постоянно собирая ключевые данные. Эти данные передаются в облако или на локальные серверы в режиме реального времени с помощью технологии Интернета вещей (IoT), и после анализа больших данных система автоматически или в соответствии с заданными правилами регулирует контроль температуры, орошение, вентиляцию и другое оборудование для реализации интеллектуального регулирования окружающей среды.

 Во-вторых, система мониторинга теплиц в теплицах требует датчиков, их роль и значение.

Для достижения точного мониторинга тепличной среды, системам мониторинга теплиц обычно необходимо использовать различные датчики для сбора данных в реальном времени. Ниже приведены распространенные датчики, их роли и значения:

1. Датчики температуры

   - Роль: Используется для контроля температуры воздуха и почвы внутри теплицы. Температура является одним из важнейших факторов, влияющих на рост растений. Чрезмерно высокие или низкие температуры могут отрицательно повлиять на урожай.

   - Ценность: Контролируя температуру, система может автоматически регулировать отопительное или охлаждающее оборудование в теплице, чтобы гарантировать рост культур в соответствующем диапазоне температур, тем самым повышая урожайность и качество.

2. Датчик влажности

   - Функция: Используется для контроля влажности воздуха и почвы в теплице. Влажность оказывает важное влияние на транспирацию растений, фотосинтез и возникновение вредителей и болезней.

   - Ценность: Контролируя влажность, система может автоматически регулировать работу увлажняющего или осушающего оборудования в теплице для поддержания подходящей влажностной среды, что способствует здоровому росту сельскохозяйственных культур и снижает появление вредителей и болезней.

3. Датчик интенсивности света

   - Роль: Используется для контроля интенсивности света в теплице. Свет является ключевым фактором для фотосинтеза растений, а подходящая интенсивность света имеет решающее значение для роста растений.

   - Ценность: Контролируя интенсивность света, система может автоматически регулировать оборудование для затенения теплицы или дополнительное световое оборудование, чтобы гарантировать, что культуры получают достаточное и подходящее освещение для нормального роста.

4. Датчик концентрации углекислого газа (датчик CO2)

   - Роль: Используется для контроля концентрации углекислого газа в теплице. Углекислый газ является важным сырьем для фотосинтеза сельскохозяйственных культур, и его концентрация напрямую влияет на эффективность фотосинтеза и скорость роста сельскохозяйственных культур.

   - Ценность: Контролируя концентрацию углекислого газа, система может автоматически регулировать вентиляционное оборудование или оборудование для подачи углекислого газа в теплице для поддержания подходящей концентрации углекислого газа в среде и повышения эффективности фотосинтеза и скорости роста сельскохозяйственных культур.

5. Датчик влажности почвы

   - Роль: используется для мониторинга содержания влаги в почве в режиме реального времени, чтобы помочь системе оценить степень влажности почвы.

   - Ценность: Когда влажность почвы слишком низкая, система может автоматически включить оросительное оборудование для пополнения запасов воды в почве, чтобы избежать плохого роста культур из-за нехватки воды.

6. Датчик pH почвы

   - Функция: Используется для мониторинга кислотности и щелочности (pH) почвы в режиме реального времени. Разные культуры имеют разные потребности в pH почвы, слишком высокий или слишком низкий pH повлияет на усвоение питательных веществ растениями.

   - Значение: система может автоматически регулировать значение pH почвы в соответствии с результатами мониторинга, чтобы гарантировать, что сельскохозяйственные культуры могут расти в наиболее подходящей почвенной среде.

7. Датчик питания почвы (опционально)

   - Функция: используется для контроля содержания питательных веществ в почве, таких как азот, фосфор и калий.

   - Ценность: обеспечить точное внесение удобрений, гарантировать, что посевы получат достаточное количество питательных веществ, а также избежать пустой траты ресурсов и загрязнения окружающей среды, вызванных чрезмерным внесением удобрений.

 III. Преимущества и прикладная ценность системы мониторинга теплиц

1. Повышение эффективности производства

   - Благодаря мониторингу в реальном времени и интеллектуальному регулированию система мониторинга теплиц может обеспечить стабильную и подходящую среду для выращивания без увеличения потребления ресурсов, тем самым значительно повышая производительность сельскохозяйственных культур. Рост сельскохозяйственных культур с учетом воды, температуры, влажности, света и других условий можно точно контролировать, чтобы гарантировать, что сельскохозяйственные культуры находятся в наилучшем состоянии роста, сокращая потери урожая из-за экологического дискомфорта.

2. Экономия ресурсов и снижение затрат

   - Система мониторинга теплиц посредством точного контроля использования ресурсов может эффективно экономить воду, электроэнергию, удобрения и другие средства сельскохозяйственного производства. Например, когда датчик влажности обнаруживает, что влажность воздуха слишком высокая, система автоматически активирует вытяжное оборудование вместо неконтролируемого использования электроэнергии для охлаждения. Благодаря автоматизированному управлению фермерам больше не нужно ручное вмешательство, что снижает затраты на рабочую силу и позволяет избежать ненужной траты ресурсов.

3. Реализация удаленного мониторинга и управления

   - Современные системы мониторинга теплиц обычно оснащены функциями удаленного мониторинга, пользователи могут просматривать данные в реальном времени и состояние окружающей среды внутри теплицы в любое время и в любом месте с помощью смартфонов или компьютеров. Эта функция удаленного управления значительно повышает удобство управления теплицей, фермерам не приходится часто заходить в теплицу для осмотра и регулировки, что снижает трудоемкость, одновременно повышая эффективность управления.

4. Улучшить качество урожая

   - Точный контроль окружающей среды может не только повысить урожайность, но и улучшить качество урожая. Благодаря системе мониторинга теплиц параметры окружающей среды могут быть настроены и отрегулированы в соответствии с потребностями различных культур, чтобы заставить культуры расти в наиболее подходящих условиях и в конечном итоге достичь высокого качества и высокой урожайности.

5. Мониторинг в реальном времени и раннее оповещение

   - Система мониторинга теплиц может в режиме реального времени контролировать параметры окружающей среды в теплице, а в нештатных ситуациях своевременно выдавать ранние предупреждения, предоставляя фермерам ценное окно времени для экстренного лечения. Например, когда температура слишком высокая или влажность слишком низкая, система автоматически подаст сигнал тревоги, чтобы напомнить фермерам о необходимости принять меры для предотвращения повреждения урожая.

6. Интеллектуальное регулирование и энергосбережение

   - Система может автоматически регулировать тепличное оборудование в соответствии с данными мониторинга, чтобы обеспечить подходящую среду для выращивания сельскохозяйственных культур, при этом экономя энергию и снижая производственные затраты. Например, посредством интеллектуального управления системой орошения, чтобы избежать чрезмерного полива и сократить потери водных ресурсов; посредством оптимизации системы вентиляции, чтобы сократить потребление энергии.

7. Содействие устойчивому развитию сельского хозяйства

   - Применение системы мониторинга теплиц помогает продвигать развитие сельского хозяйства в направлении интеллекта и точности, а также способствует устойчивому развитию сельского хозяйства. Благодаря точному контролю использования ресурсов, сократить чрезмерное использование химических удобрений и пестицидов, уменьшить загрязнение окружающей среды, в соответствии с направлением развития зеленого сельского хозяйства.

8. Принятие решений на основе данных, научная посадка

   - Долгосрочное накопление и анализ данных предоставляют ценную информацию для сельскохозяйственных исследований, помогая ученым и производителям понять оптимальные условия для роста сельскохозяйственных культур, реализовать точное земледелие и способствовать улучшению сортов и технологий посадки. Анализируя исторические данные, фермеры могут лучше предсказывать будущие тенденции роста и разрабатывать более научные планы посадки.

Заключение:

Система мониторинга теплиц в теплицах — это не только технологическое новшество, но и ключевой шаг в преобразовании современного сельского хозяйства в интеллект и точность. Она не только повышает эффективность сельскохозяйственного производства и гарантирует качество и безопасность продуктов питания, но и делает солидный шаг на пути к содействию устойчивому развитию сельского хозяйства. Благодаря эффективному мониторингу и анализу данных система обеспечивает стабильную и подходящую среду для выращивания сельскохозяйственных культур, что значительно повышает урожайность и качество сельскохозяйственных культур, при этом реализуя эффективное использование ресурсов и защиту окружающей среды.

В будущем, с непрерывным прогрессом технологий и расширением сфер применения, система мониторинга теплиц будет играть еще более важную роль в современном сельском хозяйстве, способствовать обеспечению глобальной продовольственной безопасности и агроэкологического баланса, а также стать зеленым стражем интеллектуального сельского хозяйства.