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智能温室也称自动化温室,是指配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系统、保温、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施,基于农业温室环境的高科技“智能”温室。智能温室的控制一般由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成。
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智能温室配套系统
智能温室是设施农业的一种集成环境控制系统,它可直接调节室内温度、光照、水、肥、空气等诸多因素实现全年高产、稳产的优良蔬菜和花卉,具有良好的经济效益。其配套体系主要有以下三种:
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遮阳系统
一般有外遮阳、内遮阳系统。遮阳系统是智能温室中不可或缺的一部分,可根据不同地区、作物、结构等灵活设计。通常情况下,温室内的遮阳效果取决于遮阳网反射阳光的能力。不同材料的遮阳网,这样的效果往往相差较大,由于各项技术的提高,这样系统也逐渐升级,室内遮阳系统和室外遮阳系统均具有不同的功能,二者同时使用可以起到相得益彰的效果。室内遮阳系统具有遮阳、降温、保温节能、防露滴等多种功能,而室外遮阳系统具有对室内空气无影响,遮阳效果好的特点。用户可以根据自身的需求进行选择。
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通风系统
该系统主要用于温室大棚降温,自然通风主要由温室顶部开窗实现,由于热空气上升在顶部设开窗可以达到理想。还可以在两侧开窗,配合湿帘还可以达到快速降温效果。温室建设的通风主要还是以充分利用自然条件为主。所以,用户在温室建设之前,要了解当地的自然状况,包括当地全年平均风向等。根据自然状况提供的条件,在进行温室建设的窗口设计具有很大的参考价值。
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计算机智能化控制系统
温室自动化控制系统是一种专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。该系统包括环境温度、湿度、室内光照、土壤温度等,通过对大棚内部实时获取各个参数,通过参数对比来调节温室大棚的配套系统,让植物在最佳的生长范围内生长,增加产量,是温室的核心。可测量风向、风速、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素,根据温室植物生长要求,自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备,自动调控温室室内环境,达到适宜植物生长的范围,为植物生长提供最佳环境。
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智能温室的优点
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全年种植
智能温室在环境控制方面就有很大一部分优势,因为它可以完全模仿自然环境,不会受到季节影响作物的生长,可以一年内多次收获,这也取决于种植的作物品种,如京东的植物工厂,生菜一年可产十八茬,草莓收获周期相对来说也比较快,所以智能温室对于种植者来说可以是一个十分理想的选择。
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节省人工
传统的农业人工费用和运营成本无疑是温室种植中一项占比较高的负担。但是智能温室的出现可以将使用人工劳动力密集型的工作任务自动化,比如浇水、施肥、打开内外遮阳系统、内保温系统、通风系统、降温系统等。采用水肥一体化精准施肥将浇水和施肥相结合,减少不必要的资源浪费。
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监测植物生长
智能温室的使用将成为种植者能够监测作物健康成长的重要参数,并在出现问题时推送报警,并允许他们远程访问任何设备上的所有功能。这将进一步帮助种植者获得战略利益,加强他们的园艺实践,检测异常参数,控制环境,获得更高的产量,节能节水等。
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智能温室的缺点
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智能温室技术的不稳定性
智能温室需要稳定的电力供应才能正常运行,但供电不稳定可能会导致温室内的环境出现波动,从而影响植物的生长。同时,温室技术的维护和升级也需要消耗大量的电力,会增加成本和环境负担。
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技术维护的风险
智能温室需要大量的技术维护和升级,任何技术故障都可能会导致植物受损或者生长迟缓。由于智能温室技术比较复杂,技术人员的培训和维护也需要花费大量的时间和资源。
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人工管理不到位
尽管智能温室配备了各种传感器和自动化设备,但他们并不能完全代替人力管理。一些操作需要人工干预,尤其是在面对气候突变时,人工干预更不可或缺。如果没有足够的人力,智能温室可能也无法发挥预期的效果。
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总体成本增加
智能温室的投入成本比普通温室高,其中技术设备和维护成本是主要负担。另外,在短时间内很难看到效益的提高,需要长期投入和积累。
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智能温室的种植优势
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稳定的生产环境
智能温室的最大特点是可以在室内控制温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等因素,创造稳定的生产环境。温室可以有效避免气温波动、雨雪风霜等自然灾害对种植的影响,让种植者不必为天气变化而担心,提高了作物的生长速度和质量。
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精准的水肥管理
智能温室采用先进的水肥管理技术,可以通过灌溉和施肥系统,按照作物的需求给予适当的水分和养分,减少浪费,提高资源利用效率。种植者可以根据作物生长的不同阶段,调整水肥配比和施肥时间,使得农作物生长更加健康、有规律、产量更高。
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自动化管理
智能温室采用自动化管理系统,减少人工管理和劳动强度。例如,自动化的温度、湿度、二氧化碳等控制系统,可以自动调节室内环境,降低管理成本,提高生产效率和品质。智能温室可以通过远程监控系统,实现远程控制和数据传输,方便种植者实时监控温室环境和作物生长情况,及时进行调整,确保农作物的生长情况。
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降低病虫害风险
智能温室可以采用先进的防病虫害措施,降低病虫害风险。例如,可以采用生物防治方法,选择抗病虫害品种等方式,减少农药的使用,保证农产品的安全和品质。智能温室可以控制室内环境,加强对温室内作物的监测和防治,及时发现和处理病虫害问题,保障农作物的生产和产量。
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可持续种植
智能温室可以以采用循环利用水资源和能源的方式,达到可持续种植的目的。例如,可以采用雨水收集系统,将收集到的雨水用于灌溉作物,节约用水资源。另外,还可以使用太阳能或其他可再生能源作为能源来源,减少对非可再生能源的依赖,保护环境和生态系统。
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节省土地资源
智能温室可以采用垂直种植、水培种植等方式,节省土地资源,例如,采用水培种植技术,可以将作物生长在水中,不需要使用土壤,减少土地占用和污染。另外,采用垂直种植技术,可以将作物种植在多层架子上,减少单位面积的占用,提高土地利用率。
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智能温室的发展趋势
智能温室作为现代农业的重要组成部分,其发展趋势也受到关注。未来,智能温室将会更加智能化和自动化,实现更加精准的生长环境控制和作物管理,从而提高产量和质量。同时,智能温室也将会更加环保和节能,利用可再生资源,减少能源和资源消耗。
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智能化的管理系统
未来的智能温室大棚将会拥有更加智能化的管理系统,能够实现更加精准的生长环境控制和作物管理。例如,可以利用先进的传感器技术和人工智能算法,对温室内的气候、温湿度、二氧化碳等参数进行实时监测和控制,从而实现对植物生长环境的最佳化管理。
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更加环保和节能设计
未来的智能温室大棚也将会更加环保和节能。例如,可以采用太阳能、风能等可再生能源进行供电,减少对传统能源的依赖,从而降低能源消耗和碳排放。同时,还可以采用更加环保的材料和设计,例如利用可回收材料、采用节水灌溉等方式,减少资源消耗和环境污染。
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更广泛的应用范围
未来的智能温室大棚不仅可以应用于传统农业领域,也可以应用于城市农业、园林景观等领域。例如,可以在城市屋顶或空地上建造智能温室大棚,实现城市农业和供应链的可持续发展。同时,智能温室大棚也可以应用园林景观,打造绿色城市空间,提高城市环境品质。
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更加普及的价值
随着技术的不断进步和应用范围的扩大,未来智能温室大棚的价格也将会逐渐下降,更加普及化。这将有助于更多的农业生产者和园林景观设计者采用智能温室大棚,从而推动农业和城市绿化的可持续发展。