农业物联网在现代设施农业应用的意义？

我国是农业大国，而非农业强国。近30年来果蔬高产量主要依靠农药化肥的大量投入，大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置，导致大量养分损失并造成环境污染。我国农业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕地只能凭经验施肥灌溉，不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，对农业可持续性发展带来严峻挑战。

海创微联网团队运用数形结合、层次分析法、灰色预测、灵敏度分析等方法分别构建了层次分析、灰色预测、正态分布等模型，利用实时、动态的农业物联网信息采集系统，实现快速多维、多尺度的果蔬信息实时监测，并在信息与种植专家知识系统基础上实现农田的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制。控制果蔬信息获取困难与智能化程度低等技术发展瓶颈。

系统架构

1、环境参数采集

每一栋大棚配置一套种植环境多参数组合采集器，它包括环境温变、环境湿度、光照度、C02、土壤温度、土壤水分七参数，通过无线传感网组成一个智能无线网络，多个大棚群将各自环境参数适时上传给云端服务器。

2、自动控制系统

根据环境参数采集系统获取的数据，以及各类作物适宜环境参数，驱动各类监控器，降温，通风等系统形成自动控制系统。

3、温度控制系统

自动降温原理：夏季采甩自然和强制通风降温的方式进行降温。根据目标温度与实际室温的偏差以及室温的变化率进行模糊计算开启顶窗系统进行自然通风调整大棚内的温度，经过时间判断后，如果温度渲还不能降低，再开启侧窗系统。如自然通风不能降低大棚内的温度，再采用强制通风的方式来控制室内湿度，强制通风原理：通过延时计算关闭天窗，其次关闭侧窗。开启风机，进行温度判断，如果温度还下不来，则开启湿帘水泵，如温度还降不下来，则计算机会开启温度过高报警，提示用户需増加降温设备 。

自动升温原理：冬季采吊暖气加温或地源热泵中央空调系统的方式，由应用平 台根据目标温度与实际室温的差以及室温的变化率进行模糊计算，通过调节暖气恒温阀的开合度来控制室内温度。

4、通风系统

自动控制：根据环境参数采集系统获取的数据来进行模糊计算出大棚内的温差，如果温差过大，则自动开启循环风机。同时采集大棚内的湿度值，如果湿度差过大，也自动开启循环风机，以平衡大棚内的湿度偏差值。

手动控制：由人工自行判断是否开启循环风机。

5、灌溉系统

自动控制：在控制工程方面，采用工业PLC作为控制核心，采用高性能矢量变频器作为水路恒压控制核心，对灌溉、施肥、喷药实施恒压与压力调节控制，实现节能、长时间无人值守的安全全自动控制，计算机内部有一套根据土壤湿度传感器采集的值，与设定目标值进行对比，如高于设定目标值，则自动关闭灌溉阀门，如低于设定目标值，则自动打开灌溉阀门。

定时控制：轮灌方式，可设定在某个时间段进行灌溉的方式，可每个小时灌溉一次，同时也可设定灌溉的次数。有效的保护了水泵，同时也使土填更好的吸收水分。

6、喷雾控制子系统

自动控制：计算机内部有一套根据室内湿度传感器的值与设定目标值进行对比，如高于设定目标值，则自动关闭喷雾阀门。如低于设定目标值，则自动打开喷雾阀门。

定时控制：轮喷方式，可设定在某个时间段进行喷雾的方式，可每个小时喷雾一次，同时也可设定喷雾的次数。

气候环境

生长曲线

视频监控

土壤参数

作物本体