基于MN127型手智一体模拟通风器设施温室环境调控技术研究

徐立强 康健丽 刘硕 刘智娟 李宝生 李婧

摘要 从农业气象原理、技术方法要点、服务与推广方法、推广效益和适用地区等方面对MN127型手智一体模拟通風器调控设施温室环境技术进行分析。结果表明：科学设置MN127型模拟通风器控温参数和放风时间参数，可智能调控设施温室环境，降低气象灾害风险，提高作物品质;MN127型手智一体模拟通风器设施温室环境调控技术使用效益显著、适用范围广、推广应用前景广阔。

关键词 设施温室环境;智能调控;气象灾害;推广应用

中图分类号：S625.51 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）04-0-02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.076

设施农业是在环境相对可控条件下，采用工程技术手段，进行动植物高效生产的一种现代农业生产方式，设施园艺是设施农业的主要生产方法，设施日光温室和大棚是北方发展设施园艺的主要手段，也是赤峰地区设施园艺的主要类型，每年可进行两季生产，主要有越冬茬、越夏茬，冬春茬、秋延茬，一年一大茬等栽培模式。无论是哪种栽培模式，在栽培过程中环境温度、湿度都是影响设施作物生长发育的重要因素，是决定优质高产的关键。因此，在日光温室和大棚等设施作物生产中通过通风调控温度、湿度是确保其获得优质高产的一个重要措施。

MN127型手智一体模拟通风器是依据北方昼夜温差大，风力大的气候特点，在内蒙古自治区经济作物工作站、沈阳市农业技术推广站、赤峰市经济作物工作站、宁城县气象局、宁城县农牧业局、松山区农牧业局等单位的支持下，由内蒙古自治区经济作物系统、沈阳青联农业科技有限公司、赤峰益康农业专业合作社技术人员历时五年共同研发的具有手机电话、手机APP客户端、电脑PC用户端全模式远程管理和远程预警功能的日光温室轻简化控温设备。根据设施温室作物的生长发育特性，设置MN127型模拟通风器控温参数和放风时间参数，达到智能调控设施温室环境的目的[1]。

MN127型手智一体模拟通风器具有环境模拟、智能排潮、智能防风、智能防雨、超温预警、亏电预警、智能纠错、智能定位、故障自救、农产品溯源管理等功能，具有手机电话、手机APP客户端、电脑PC用户端全模式远程管理和远程预警功能，支持手动或自动智能通风放风，调控设施温室温度、湿度等环境条件，减少低温冷害、高温、亚高温热害损失，提升设施温室作物质量，增加设施农业产业效益。

1 农业气象原理

根据设施温室作物生长发育特性，设置MN127型模拟通风器控温参数和放风时间参数，达到智能调控设施温室环境的目的。按照棚室夜间最低温度和作物生长发育期，调整上、下午起点开风、起点关风温度参数，保证棚室满足作物最适宜生长的温度需求[2]。春季、夏季、秋季根据室外环境温度和棚室白天、夜间温度变化趋势，适当优化精控开风、精控关风、起点开风、起点关风温度参数，达到最佳温湿环境效果[3]。

2 技术方法要点

2.1 MN127型模拟通风器技术指标

（1）智能处理器适用多种电压等级，设备处理器、APP手机客户端、PC电脑用户端控制界面和显示界面一致，界面友好，方便农户使用。

（2）智能处理器配置U盘、TF卡、SIM卡接口，具备棚室小气候数据就地存储和远程存储功能，能与当地气象平台数据共享。

（3）传感器由NTC温度传感器3只、DHT11湿度传感器1只、精密雨水传感器1只构成。NTC温度传感器测量范围：–20℃～100℃，精度±1%;DHT11温湿度传感器测量范围20%～90%RH，精度±5%RH[4]。

（4）执行器采用直流减速电机与执行减速机两级组合，执行减速机采用蜗轮蜗杆双输入双输出结构，能实现自动、人力手摇功能转换。

（5）防雨配电箱配置UPS开关电源、铅酸电池，可实现不间断供电。

（6）通信系统和物联网服务平台为移动电话网络系统、中国移动物联网平台;具备海量数据存储和历史数据快捷查询功能;系统具有农事记录功能，可与农产品溯源管理服务平台实现数据共享。

（7）设备主机、管架、卷绳管在任何结构的棚室中均能进行无焊接安装。

2.2 MN127型模拟通风器气象指标

以冬季番茄栽培为例说明。

（1）设置精控开风温度29℃，精控关风温度26℃。

（2）设置起点开风温度21℃，起点关风温度18℃。

（3）设置排潮温度22℃，排潮开风时间20 s。

（4）当棚室温度达到21℃时，执行器开始开风，开到起点位置停止。

（5）当温度上升到22℃时，执行第一次排潮，执行器控制风帘从起点位置开风20 s，完成排潮后，控制器智能判断控制风帘开关位置。

（6）排潮后，当温度在18℃～29℃之间，风口处于起点位置待机;当温度高于29℃时从起点位置向最大位置开启放风;当温度低于26℃时，风口关小;当温度低于18℃，风口从起点位置向零点位置关小直至关闭到风帘拉紧位置（表1）。

3 服务与推广方法

由当地农业技术推广站、气象局、农业专业合作社组成专家联盟，进行手智一体模拟通风器应用技术示范推广，负责分工如下。

（1）农业技术推广站组织培训观摩会，详细介绍手智一体模拟通风器使用操作流程和注意事项，并在寒潮大风降温、高温、低温、高湿环境下现场进行设施温室通风放风操作技术指导，将关键技术精准推广到设施农业户中，以确保示范工作的成功。

（2）气象局负责本地设施温室温度调控指标研究和优化，达到手智一体模拟通风器最佳使用效果，提高设施温室小气候调控水平;开展气象信息员、助理员手智一体模拟通风器应用技术推广培训，组织农业气象服务技术人员深入示范推广点进行及时指导和技术培训，并利用气象信息发布渠道广泛宣传推广方法、推广效益、推广典型事例，推进手智一体模拟通风器应用技术推广应用。

（3）农业专业合作社负责手智一体模拟通风器的安装、调试、维护维修工作，确保手智一体模拟通风器稳定运行。

4 推广效益和适用地区

4.1 推广效益

MN127型通风器1台控制1亩温室通风，节约人工1.5 h/d，种植时间每年按8个月计算，年节约人工360 h/亩，按用工成本10元/h计算，节约用工成本3 600元/年。专家鉴定意见：按70%折算，每台节约用工成本2 520元/年。自2013年起，内蒙古自治区各级农业技术人员协同推广，MN127型手智一体模拟通风器已安装使用15 000台。赤峰地区推广数量达130 000台，每年可为赤峰市设施农业节约用工成本3 000多万元。

4.2 适用范围和地区

MN127型模拟通风器已在国家大宗蔬菜产业技术体系示范项目、农业重大技术协同推广计划试点项目、绿色高产高效创建项目、农业部蔬菜标准园创建项目、财政支持现代农业生产发展项目、优质绿色农畜产品发展项目、精准扶贫产业项目、农业科技示范项目中进行了示范应用。MN127型模拟通风器适应各类设施温室、气候条件，可在全国设施农业中广泛推广应用。

参考文献

[1] 邵岐祥，程玉琳，籍平，等.手智一体模拟通风器[P].CN205993219U，2017-03-08.

[2] 邵岐祥，岳玲，靳玉荣，等.棚室小环境智能控制器[P].CN204314751U，2015-05-06.

[3] 邵岐祥，岳玲，靳玉荣，等.手自一体智能自动通风器[P].CN204069965U，2015-01-07.

[4] 王婷，程雯，徐立强，等.广泛应用于设施农业的手自一体智能放风器温度传感器准确性分析[J].农业与技术，2018，38（23）： 125-127.

责任编辑：黄艳飞