智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文
在日常学习、工作生活中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
摘要:
传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求,以传统塑料大棚为例,不仅产量很低,也会带来较大的污染,且人员管理非常繁琐,不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多,相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间,也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势,然后分析了智慧温室大棚建设方案,最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。
关键词 :
智慧温室;大棚蔬菜;种植技术;
引言:
在传统农业发展模式下,农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中,需要关注浇水的时机,准确把控农药浓度,且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标,通常依赖于人为判断,因而经常发生误差,也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象,需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术,将各影响因素进行有效控制,改进环境条件,促进蔬菜的正常生长。
1、传统大棚蔬菜种植的危害气体
传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体,如氮气,引起有害气体含量超标的原因较多,主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学,施用含量超标的肥料,将引起氮气排放的增加,当温室大棚内氮气含量超出一定限度后,将导致叶片枯死,特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说,对氮气更加敏感。此外,还会存在亚硝酸气体,当土壤呈弱酸性后,即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱,形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加,会让蔬菜绿叶发生白色斑点,黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒,很多农民常用煤球升温取暖,在燃料不充分燃烧的情况下,将形成大量一氧化碳等有毒气体,温室大棚中碳元素也会超标,不利于蔬菜产量与质量的提升。
在预防过程中主要采取以下措施:
(1)做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热,以优质化肥为主,尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。
(2)通风换气。在天气条件较好的情况下,要根据温度要求及时通风换气,遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。
(3)农膜与地膜不能产生毒性,温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。
2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势
在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件,才能保证蔬菜生长的品质,实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素,改善温室大棚蔬菜种植品质,确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统,发挥最新生物模拟技术的作用,对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器,对温室大棚内多项环境指标进行感知,并利用微机完成数据分析,实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控,最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。
在科技进步与发展过程中,各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用,实行精细化管理模式,温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长,能够帮助种植户创造丰厚利润,也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术,设置农业物联网传感器,管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据,其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息,在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断,远程控制温室大棚中的各项设备,达到及时调节棚内环境的目的,确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统,大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。
智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外,还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中,能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务,实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升,也有效减少了管理成本的投入,为大棚蔬菜种植创造了诸多便利,能够达到增产增收的目的,温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中,智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用,为农业全面升级打牢基础。
3、智慧温室大棚建设方案
在智慧温室大棚建设过程中,需要由多个环境监测节点完成组网,才能实时采集环境信息,达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器,控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应,因为节点功耗不高,所以电池使用寿命很长,在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中,上位机除了可以实时显示、控制与存储,并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外,也可以借助网关与Internet服务器进行连接,达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后,能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控,也能将相关信息实时存储下来,为农业生产科学化管理创造条件。
在智慧温室大棚功能设计上,主要包括以下几点:
(1)身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机,用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。
(2)自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠,在大棚中发生烟雾、明火以后,利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测,能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制,在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话,并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。
(3)远程监控功能。登录网页端,即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。
(4)无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量,要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成,能够精确采集相关信息数据[3].
(5)定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器,能够在高压、高频电等电离作用下,让空气内氧气转化为臭氧,并定时进行杀菌,达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点,还降低了成本与农药使用量,能够达到无污染、无残留的要求,不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。
4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统
在农业自动化发展过程中,除了应用计算机技术以外,也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等,尤其对蔬菜种植自动控制系统而言,它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言,主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统,属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网,能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。
蔬菜种植自动控制系统主要构成如下:
(1)无线传感器,分别为温湿度传感器,土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。
(2)控制器,主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等,可以集中处理各传感器传输的数据信息,并由计算机发出相应的控制指令。
(3)触摸屏,能够显示各种数据,以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制,各种数据报表的打印等。
(4)遥控终端,通常包括手机、计算机等。
对蔬菜种植自动控制系统功能来说,包括以下几点:
(1)检测系统:设置多种无线传感器,将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。
(2)信息传输系统:利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络,为数据传输、转换等创造有利条件,能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。
(3)信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心,各节点能够自由匹配,任意监控,互不干扰。
(4)控制系统:增加摄像头,对各温室大棚进行监测,并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测,将各节点数据采集起来,通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等,发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].
(5)远程控制系统:移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态,借助手机实时发布指挥控制设备。
蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠,适应性也很强,能够提高蔬菜种植智能化水平,为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息,确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理,让蔬菜生长环境得到改善,真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标,也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].
5、结语
总之,近年来人民生活水平不断提高,在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求,产品附加值越来越高,经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制,推动现代农业发展再上新台阶,也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术,为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照,这样蔬菜种植产量与品质得到保障,可操作性也大幅度提升,不仅可以实现增产创收的目的,也为产业链的形成创造了有利条件。
参考文献
[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业,2019(14):13-17.
[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息,2018,35(29):62-64.
[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020(16):164-171.
[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020(08):11-12.
[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友,2020(13):50-50.
利用现代信息技术准确掌握家禽生育进程和生长动态,对家禽生长动态以及家禽各生育阶段的长势长相进行动态监测和趋势分析,对家禽养殖、栋舍管理和防疫出栏进行快捷高效的远程指导,提高精细养殖和栋舍管理的能力,及时发现养殖中存在的问题,制定家禽养殖和栋舍管理技术对策,提出家禽养殖和栋舍管理意见或建议,更好地开展技术指导,促进家禽增产。
收集大量有价值的数据:牲畜的体温、棚舍温度、湿度、氨气浓度、牲畜个体饮食数据、雌性牲畜的发情指标、体重的异常变化、甚至牲畜个体的心情指标等等。
而这些不仅仅是数据这么简单,它们可以通过系统和软件整合进行深层的分析和挖掘,为农场做出更优决策提供依据,实现智能化管理,增加经营收入。
智能化养殖场包括哪些内容?
现在市面上基本分三类:
一类是设备的全自动化,自动饲喂+环境控制的自动监控。这种设备厂家有很多,而且海内外不同品牌均有一定的市场。
一类是数据化,拥有自动化设备以后,将所有的数据全部进行展示,可以让养殖户清晰的看到各项数据,一目了然。通过物联网IOT技术实现。
还有一类是将两者进行结合,不仅实现自动化设备替代人工进行作业,查看各项数据的变动,例如栋舍内的二氧化碳,温湿度等,还能将自动设备收集来的数据进行智能分析,帮助养殖户进行决策,提高养殖效率,方赞就是代表性的产品之一,其中,还将动物的疾病诊断结果加入了智能分析当中,使结果更加合理和准确。这种便属于智能养殖管理系统。
智能手机,具备手机的通话功能,融合3C(Computer、Communication、Comsumer),并且有PDA的大部分功能,能够进行个人信息管理、无线数据通信的浏览和电子邮件等功能。智能手机有足够的屏幕尺寸和带宽,方便随身携带,可以了解娱乐、电影、股票、新闻、天气、交通、商品,对图书、音乐图片加以下载等等。智能手机必将成为未来手机发展的新方向,有很好的势头,但是利弊并存,值得我们恰当选择。
一、手机智能化的利
我们认为今天的手机智能化,是时代发展的需要,高科技给手机智能化带来了机遇,极大方便了老百姓的生活。具体来说,智能手机利益明显体现在以下几个方面:
第一,促进了经济发展。科技是第一生产力,在智能手机方面,成绩
特别突出。高科技带来了高效益,手机智能化首先使手机生产企业增加效益,也使经营企业、信息服务企业效益大增。例如,简单的一般手机只要200元左右,但是IPhone5就需要6000多元,上网等服务费用也大幅度提高,河南省郑州的富士康为美国加工IPhone5,据说世界70%的IPhone5来自郑州,不仅扩大了就业和税收,而且使郑州机场的货运大增。正因如此,各个地方大力发展手机智能化,成为新的产业和经济增长点。
第二,方便了老百姓生活。智能手机有足够的屏幕尺寸和带宽,方便随身携带,可以迅速了解新闻、天气、电视剧、交通、商品,手机银行使网络购买物品更便捷,老百姓也可以足不出户进行交易,同时可以对应用程序、音乐图片、电影等加以下载,成为休闲、办公、商务、旅行的好伙伴、亲密朋友。我们正在享受信息时代的幸福生活。
第三,显示了高科技的力量。手机使我们进入信息社会,拉近了遥远的千山万水,认识了陌生的朋友,它不仅是工具,而且是享受、休闲,真正实现了“秀才不出门,便知天下事。”一个小小的手机,可以为我们多方面的、周到的服务,可以跨越海洋,体现了当今的科技无处不在,科技已经渗透到了我们生活和工作的方方面面,人们已经享受到、离不开高科技了。
第四,成为监督的手段。广大老百姓可以用手机记录腐败现象,对社会管理进行重要的监督。现在很多官员不敢到饭店消费,就是手机监督的见证。人们还通过手机,随时随地,进行拍摄(照片和录象),再现很多不良社会现象,讽刺和鞭挞不正之风,对于净化社会环境,培养正气,都发挥了不可替代的作用。
二、手机智能化的弊
手机智能化带来的弊端,也很明显,突出表现在:
第一,考试作弊。无论是高考、公务员考试,还是其他的考试,都存在手机作弊问题,尽管过去在考场进行手机屏蔽,但是仍然防不胜防,成为今天教育考试最大的难题,给考生作弊提供了便利的工具,是始料未及的,以致于2013年高考规定所有带手机进入考场的均以作弊处理。
第二,成本增加。上面谈到,最一般手机只要200元左右,但是IPhone5就需要6000多元,是一般手机的30倍,这无疑会增加消费者的负担,这样的高消费,让顾客一方面满足了便利、愉快的利益,另一方面使顾客付出更大的成本。
第三,版权的侵害。免费的、广泛的下载,使原创者的利益不能得到保护,不利于知识和科技创新。从消费者的角度来说,人们都希望什么都免费、无偿使用、利益最大,但是这是原创者利益同时遭受最大的损失,这样是对他人劳动的剥削,是很不公正的行为。所以,我们应该按照相关法律,严格执行,尊重和保护知识的价值,防止伤害他人的利益。
第四,个人隐私和安全威胁。一个携带手机者,可以被定位,个人信息可以被黑客利用和侵犯,成为犯罪者的新场所,也成为市场地下交易的新领域,有的骗子利用这样的工具,又骗钱,又骗色,问题特别严重。电话号码、QQ号、银行帐号、保险单号、个人日记、私密照片、自拍视频……,智能手机,使办公室和家庭里电脑存在的大部分问题,延伸到我们身边、手边,成为可怕的“阴影”。手机掌管了自己太多的秘密,就像《手机》里面说的,手机变成手雷,不知道什么时候炸响了。在丰富的网络信息面前,有的人无所适从,有的人在众多的个人信息面前迷失自我,对个人意义有不同程度的伤害。
第五,对健康的威胁。现在很多小朋友对手机都有很多依赖性、上瘾,即使在公共汽车上,也是在手机上忙的不亦乐乎,伤害了他们的眼睛,影响了他们的休息。手机亮度不够、字体过小等原因,长时间使用手机过后,导致眼睛疾病的群体不仅在逐年增加,而且朝年轻化的趋势发展。如果经常开手机,夜晚睡觉的时候放在头边,平时放在心脏部位,辐射大,对人的身体造成不利影响,主要是可能造成对大脑和心脏的伤害,值得我们警惕。过度使用和依赖手机,对身心有不利作用。手机不在身边的时候都会莫名的焦虑,总感觉会有什么事情发生,自己会错过些什么。
第六,知识信息的危机。现在,的信息来源过度依靠手机,不查阅图书,知识误差大,不利于科学的正常、精确的传播和发展。在校学生有了手机后,上课前要想着关机,以防影响课堂秩序;下课后要想着放好手机,以免丢失或失窃;课余时间还得一遍遍的打开、删除各类短信,交流一下各种游戏,怎能安心学习?在科学的时代,经常有不科学、反科学、违背科学的现象发生,和时代的需要和历史趋势格格不入的。通过手机上的道听途说很多,没有深入调查研究,有的很片面,有的是谣言,属于不负责,这样的传播不合法、不道德、不文明。很多学生(从小学到大学)习惯于网络语言,错别字很普遍,大家也习惯手机交流,不用纸张写信件、写情书,传统文化和交流风格变化了,强烈冲击着人际关系的传统模式,忽视了人文精神,导致人与人之间的关系淡漠,丧失了很多古典的人生交往情趣。例如,书信、情书,过去很普遍,可以收藏、长久品位,甚至成为文物,现在已经逐渐退出历史舞台,成为很稀少的东西。三、手机智能化选择
我们认为智能手机是工具、物品,面临这样的问题,不是手机本身的缺陷,主要的也不是科技问题,而是社会问题。利弊同时存在,孰是孰非,利弊的比例多少,都是需要进一步考察的。如何恰当处理这些利弊,不能简单对待。我们应该进行理性的思考和合理的选择。我们的建议主要是两点:
1、做智慧的消费者。现在的手机市场,自由选择的机会和范围特别多,不一定是最贵的手机就是最好的,而是最适合自己的,是最好的。例如,老年人,很多选择大字号的一般手机,主要满足电话联系功能,价格便宜,就很好。我们使用手机,很多功能没有充分利用,不是越新潮就越好,完全没有必要追求最新的款式。面对市场上琳琅满目、眼花缭乱的智能手机,我们应该根据个人财力、实际需要,做个明白的、智慧的消费者。现在,很多青年,尤其是有的大学生,追求时髦和大屏幕,经常更换手机,甚至一年内更换3次,给家长带来沉重的负担,也诱发偷窃手机的犯罪,成为十分危险的行为。这样不明智的做法,应该根除。
2、做聪明的开发商。智能手机应该是多样化、多层次的,避免单一化、固定化。产品设计、更新换代,都需要考虑消费者的利益,进行市场消费群体细分。同时,生产商要树立企业的社会责任观念,主张可持续化,提倡低成本、低碳、绿色消费,不过度刺激消费,更不进行误导消费。产品的开发,应该根据国情、老百姓的生活水平、大众需要和特殊需要,从不同层面进行。
总之,智能手机是高科技产品,是信息发展的结果,它有科技作用的两面性——积极的和消极的,我们应该学习爱因斯坦的有关论述,正确分析它的作用,合理引导,最大限度发挥智能手机的价值,避免和克服智能手机的弊端,才能营造更好的社会生活空间。