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摘要：智能温室大棚俗称智能温室，这种温室大棚造价较高，结构先进且复杂，具备很好的农业工厂化和流水线作业设计基础，适合休闲农业、无土栽培、花卉栽培、蔬菜大棚等使用。什么是智能温室
智能温室，是对荷兰文洛式温室及其他增加智能控制系统温室大棚的一种泛称（并非专业名称）。一般指智能温室其主体结构以为荷兰文洛式温室（双坡面、人字脊）为主，覆盖玻璃或者PC板保温，配备丰富的如遮阳系统、降温系统、强制通风系统、自然通风系统、加温系统、补光系统、智控系统、喷灌系统、苗床系统等各种先进设施设备，极大提高了生产管理效率，尤其是物联网智能控制系统的加入，使得智能温室管理效率更高效更精准，降低了温室大棚管理的技术难度和门槛。
需要指出的是，一个“智能温室”如果没有增加物联网智能控制系统，严格来讲其只是一种具备“智能温室”结构的普通温室。
智能温室大棚的组成
1、温室大棚
温室大棚类型很多，可实现智能控制的程度也因为结构形式不一样而不同，最容易实现物联网智能化控制的温室是连栋温室，可以给作物提供一个舒适、可控的生长环境。
2、信息展示
物联网智能温室的信息展示主要分为几部分：（1）温室大棚内部液晶屏组成的信息展示区域。（2）PC电脑端信息展示。（3）手机端远程实时监控。这三种展示方式，都是通过温室大棚内传感器、摄像头采集数据后，呈现出现场数据及场景，方便管理操作。
3、传感器
物联网智能温室大棚的传感器主要包括：空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH传感器、光照传感器、摄像头等。传感器还根据设计不同，分为有线无线两种。物联网智能控制系统，通过传感器采集数据，如空气温湿度、土壤温湿度、土壤PH值、光照强度、二氧化碳浓度等，实现对温室内环境的实时监控，智能控制。
4、控制器
物联网智能温室大棚的控制器，主要由加热、通风、灌溉、降温等设备以及服务器等组成，当系统发现采集到的环境数据超出临界值时，控制器自动启动环境控制设备，对温室大棚内环境进行加热、浇水、施肥、通风、降温等，实现自动智能精准控制。
5、主系统
物联网智能温室大棚的主系统安装在服务器中，负责对采集到的环境数据进行汇总、展示、比较、控制。
智能温室控制系统
温室智能控制系统，是在物联网应用逐渐广泛的情况下提出来的，特别是托普农业物联网的出现，基于此而研制出的一套用于温室灌溉环境监测的控制管理系统。
该系统实现对温室灌溉设备的监视、控制、环境数据的不间断采集、整理、统计、制图。它有着与WINDOWS相一致的界面风格，完善的内存管理和友善直观的操作方式。
可以监测各个温室的当前状态，包括空气温度、空气湿度、光照度、二氧化碳、土壤温度、土壤湿度、电导率等参数等的信息采集以及各个设备的开关状态。
可以设定各个温室的运行参数，温室内的土壤湿度、土壤温度、电导率、时间等参数来自动控制电磁阀和水泵、施肥系统等的目标值，通过空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳、等参数来自动控制天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等的目标值和设备的开启/关闭时间等等。
智能温室大棚造价分析
智能温室大棚造价构成主要分为主体骨架、覆盖材料、系统设备、安装费等四大项。其中主体骨架按照100*50米长檐高6米的温室来讲，主体骨架造价约为每平方100-120元左右，骨架规格越高，主体骨架造价也就越高。
覆盖材料一般是指温室四周立面和顶部的保温材料，这些材料首先要求具有很好透光率，其次要具有良好的保温隔热效果。智能温室一般使用PC板或者玻璃作为保温覆盖材料，覆盖材料总价约为每平方80-100左右。其中PC板一般使用8mm、10mm两种，做玻璃可以为单层钢化或双层中空玻璃，双层中空玻璃保温隔热效果较好。
系统设备主要是指智能温室中实现各系统的功能设备，一般配置主要包括外遮阳、内保温、顶开窗、侧开窗、湿帘、风机、照明等系统设备，这些设备平均下来每平方80-150不等，配置越高造价自然越高，其中智控系统造价平均在每平方20-35元之间，北方地区需要增加加温系统，加温系统看构成造价在35-60元之间。
安装费也是智能温室成本中的大项。智能温室由于安装复杂，配件和系统设备要求较高的安装工艺，造成智能温室施工周期最长，系统设备调试最为繁琐。同时，智能温室建筑高度一般接近3层楼房或者更高，属于高空作业，安装风险性较高。一般来讲智能温室安装费用平均为每平方60-80元不等。
我国设施农业温室大棚建设中，还存在着网络化程度低，运行管理落后以及环境调控水平有待进一步提升等诸多方面的问题，制约了设施农业温室大棚整体生产效率的提高。为了解决设施农业温室大棚生产中所存在的一系列问题，本文基于物联网技术，探讨物联网技术在设施农业温室大棚中的应用设计，并研发一种设施农业温室大棚智能控制系统。希望本研究能够推动设施农业温室大棚的科学管理，推动农业温室大棚朝向科学化、网络化、智能化、自动化方向发展。
从总体上来看，互联网是新一代信息技术，物联网融合了互联网、传感网、传感元件和智能信息处理相关方面的内容。物联网最初源于网络化无线射频识别系统，随后，慢慢发展成熟。截止到今日，学术界尚未对物联网的概念达成统一的共识，专家学者们对物联网的定义众说纷纭。我们普遍认可的一种说法是物联网是一种基于有线和无线通信方式，通过传感器、卫星定位、射频识别等采集物体信息，并把这些信息上传至互联网，实现对现实生活中物品的精准定位识别以及监控和管理。物联网技术在农业生产中的广泛应用主要体现于农业服务、农业管理和农业生产经营等环节，从物联网技术特点角度，可以把物联网技术分成传输层、感知层和应用层。每一个技术层都发挥着各自的功能，其中，第一，感知层。感知层常作为农业物联网的基础，为应用层和传输层提供了更加可靠的数据支撑，具体来讲，感知层通过卫星定位、遥感技术、智能传感器等来全面采集日常生活中的物品信息，如农作物长势信息、土壤信息、环境信息、产品物流信息等。第二，传输层。农业物联网中间环节传输层利用互联网、移动通信网、局域网等来实现对感知层采集物体数据信息的传输，把数据安全稳定地传输至应用层。同样的，对于应用层处理后的数据，也经过传输层来回馈至感知层设备终端，为农业生产提供指导。第三，应用层。应用层可以说是整个农业物联网的顶层环节，具体包括农产品追溯领域、大田种植领域、设施养殖领域、设施园艺领域、农产品物流领域等。在应用层，实现了数据融合、数据管理、数据预警、智能控制、诊断推理等，助推农业生产过程更加智能化、高效化、集约化的实现。
设施农业温室大棚环境参数及特点从总体上来看，园艺作物能否得到健康生长，一方面取决于自身的遗传特性，另一方面就与所生长的环境息息相关。环境因子主要包括温度、湿度、光照、气体因子等，在温室大棚内部，通过控制各项环境因子在适宜的水平，能够有效地提高农作物的质量与产量。
第一，温度。温度是影响园艺作物呼吸作用和光合作用的重要因素，每一种农作物生长都有适宜的温度范围，并满足“三基点”要求。“三基点”具体包括温度下限、温度上限以及最适生长温度，例如：对于光合作用而言，农作物最适宜生长温度范围在20℃~25℃；对于呼吸作用而言，农作物最适宜的呼吸温度范围在36℃~40℃。需要强调的是，对于设施农业温室大棚的环境，也应该保持一定的昼夜温差。那么，如何调控设施农业大棚温度呢？一般情况下，我们主要采用电热采暖、热风采暖、热水采暖3种方式进行加温，我们厂采用水分蒸发、遮阳、通风的方式进行环境的降温。在必要的情况下，由于温度和湿度之间存在着一定的关联性，升温和降温都会引发温室大棚内部湿度的改变，我们还要考虑到湿度改变对农作物生长的影响。
第二，湿度。湿度可以说是影响农作物生长的最重要的环境因子，一般情况下，农作物的含水量为60%~80%，而农作物的生理过程几乎都离不开水分的参与，如蒸腾作用、呼吸作用、光合作用。对于设施农业温室大棚而言，其内部环境的湿度是由土壤湿度和空气湿度共同决定的。温室大棚本身是密闭的微环境，我们常常对其进行降湿处理，一般情况下，我们可以采用通风的方式来去除空气中多余的水分，也可以采用一定的吸附材料来降低空气的湿度。第三，光照强度。植物的光合作用离不开光照，并且光合作用的速率也随着光照强度的改变而发生变化，众所周知，对于农作物而言，每一种农作物都对应一个光饱和点。低于这个光饱和点，农作物的生长受到限制，而高于这个光饱和点，即便是光照强度加大，农作物光合作用也不再加快。大多数的农作物最适光照强度范围是8000~12000lux，而我们常常采用遮光和补光操作的办法，能让农作物尽可能在最适光照强度范围内生长。利用人工光源，人为地延长光照时间或者提高光照强度进行补光操作，利用遮阳网来进行遮光操作。
新型温室大棚是一种现代化的农业设施，它采用先进的材料和技术，为作物提供最佳的生长环境。
1.定义与特点
新型温室大棚是利用现代工程技术，结合农业种植需求而设计的一种保护设施。与传统的温室大棚相比，新型温室大棚更加注重环境调控、能源利用和智能化管理。其特点包括高效保温、通风透气、自动化控制等。
2.高效保温技术
新型温室大棚采用先进的保温材料，如聚氨酯泡沫、岩棉等，使得温室内温度的稳定性大大提高。这种保温效果有助于作物在不利天气条件下正常生长，减少季节变化对作物的影响。
3.智能化管理系统
新型温室大棚配备了先进的自动化控制系统，可以实时监测温度、湿度、光照等参数，并根据作物生长的需要进行智能调节。这一系统大大减轻了农民的劳动强度，提高了农业生产效率。
4.环保与节能设计
为了响应绿色环保的号召，新型温室大棚在设计上考虑了环保和节能因素。通过使用太阳能、地热能等可再生能源，减少了对传统能源的依赖。同时，温室内的灌溉系统也采用了节水技术，降低了水资源的消耗。
综上所述，新型温室大棚是一种结合现代工程技术，为作物提供最佳生长环境的新型农业设施。其高效保温、智能化管理和环保节能等特点，使得作物在不利条件下也能正常生长，大大提高了农业生产效率。
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