新型農業(yè)設施環(huán)境測控技術(shù)為溫室裝上“智慧開(kāi)關(guān)”

【資料圖】

記者獲悉，近期，中國農業(yè)大學(xué)教授、北京市設施蔬菜創(chuàng )新團隊崗位專(zhuān)家安冬開(kāi)展了基于電力線(xiàn)載波傳輸與智能開(kāi)關(guān)技術(shù)結合的設施蔬菜環(huán)境實(shí)時(shí)測控技術(shù)研究，首次將這種新型農業(yè)設施環(huán)境測控技術(shù)在北京房山綜合實(shí)驗站實(shí)驗成功，解決了設施蔬菜環(huán)境測控中的相關(guān)突出問(wèn)題。

科學(xué)的設施環(huán)境測控對提高蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)以及能源利用率具有重要的意義。

“然而，現有設施蔬菜環(huán)境測控中存在兩個(gè)突出的技術(shù)問(wèn)題：一是溫度、濕度、光照等環(huán)境因子感知與傳輸需布設專(zhuān)用傳輸線(xiàn)路，傳輸費用較高；二是卷簾、風(fēng)機等環(huán)控設備運行狀態(tài)無(wú)法實(shí)時(shí)、自動(dòng)監測，設備故障停機會(huì )造成經(jīng)濟損失或存在線(xiàn)路漏電等安全隱患。”安冬告訴記者。

該項研究主要由溫室環(huán)境數據采集與傳輸、環(huán)控設備狀態(tài)監測及控制和遠程測控平臺三部分組成。

“對于溫室環(huán)境數據采集與傳輸，主要利用溫室中現有的電線(xiàn)采用電力線(xiàn)載波傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)、準確地將采集到的光照、溫濕度等環(huán)境信息傳輸給遠程測控平臺；對于環(huán)控設備狀態(tài)監測及控制，主要是利用溫室中現有的電線(xiàn)采用智能開(kāi)關(guān)技術(shù)實(shí)時(shí)、準確采集卷簾機等設備的電壓、電流、功率傳輸給遠程測控平臺；而遠程測控平臺主要是用于實(shí)時(shí)顯示、分析環(huán)境數據和設備運行數據并根據智能模型下達設備運行指令、預警設備故障。”安冬進(jìn)一步分析說(shuō)。

為什么電力線(xiàn)載波傳輸技術(shù)和智能開(kāi)關(guān)技術(shù)適宜應用于設施蔬菜環(huán)境測控中？“電力線(xiàn)載波傳輸技術(shù)具有免布線(xiàn)、無(wú)通訊成本、即插即用、傳輸穩定等特點(diǎn)，非常適合在多個(gè)溫室、超大跨度區域進(jìn)行數據采集與設備控制。智能開(kāi)關(guān)技術(shù)可以彌補現有農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)法監測設備運行狀態(tài)的漏洞，可以采集卷簾機等設備的電壓電流功率信息，從而實(shí)現設備運行狀態(tài)實(shí)時(shí)監控，避免設備故障停機造成經(jīng)濟損失和安全隱患。”安冬說(shuō)。

如今，這兩項技術(shù)已在工業(yè)中智能電表自動(dòng)抄表及大型電力設備監控中得到有效應用，農業(yè)中應用有不同于工業(yè)的特殊技術(shù)要求，針對設施溫室的具體需求，該團隊將該技術(shù)進(jìn)行了軟硬件升級改進(jìn)，首次將上述技術(shù)在農業(yè)設施環(huán)境測控上實(shí)驗成功。

目前，該技術(shù)已在北京房山綜合實(shí)驗站兩棟日光溫室內開(kāi)展實(shí)驗示范。“自2022年11月10日至2023年3月29日該系統已采集101天有效數據，數據采集以10分鐘為單位，每種環(huán)境因子在每個(gè)節點(diǎn)上已有14544條數據。對比基于4G的傳輸模式，數據一致性為99.99%。實(shí)驗結果表明該技術(shù)可準確、穩定采集環(huán)境數據和設備運行狀態(tài)數據，并為園區排查電線(xiàn)漏電的安全隱患1次。”安冬說(shuō)。

標簽： 農業(yè)設施 環(huán)境測控 環(huán)境測控技術(shù)