智能温室系统介绍

2022年中央一号文件明确指出“加快发展设施农业”，我国引进与推广了一系列新型温室设施装备技术系统，现介绍如下。

一、温室控制系统

温室控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。温室控制系统可测量风向、风速、温度、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，自动调控温室内环境，为植物生长提供最佳环境。

计算机环境测量和控制系统是创造适宜温室小气候生态环境不可缺少的重要手段和设施。通过采用综合环境控制法，使用先进的控制技术和控制策略，充分考虑各控制过程间的关系，真正起到自动化和节能作用。计算机控制系统由一个或多个模块化的“智能”控制单元或控制器组成，控制器内安装相应的应用控制程序，系统通过各种传感器实时采集程序所需的数据，如温室内部的温度等环境参数及温室外部的温度、光照、风、雨等气候条件，并反映到中心计算机上。通过综合程序对各种环境参数加以处理后，反馈到相关设备的控制器上，实现设备的开启或关闭，达到作物生长所需的最佳室内环境条件。

二、温室通风系统

温室是一个半封闭系统，依靠覆盖材料形成与外界相对隔离的室内空间。通过调节和控制通风系统可在温室中创造出适于植物生长并优于室外自然环境的条件，如通过降温、降湿、调节气流和二氧化碳浓度等，对室内产生的高温、高湿和低二氧化碳浓度等不利于植物生长的环境加以调节。

齿轮齿条通风系统是现代温室中普遍采用的机械装置，一套机械可多处使用。该机械由齿轮齿条、限位构件和摆杆组成，齿轮绕轴作逆时针转动时，带动齿条作平面运动，齿条通过铰接轴推动窗体开启，齿轮顺时针转动时，则带动窗体闭合。该机构可实现近似线性运动，定位准确，易于采用自动控制。

三、温室灌溉系统

温室灌溉系统用于温室内蔬菜或花卉的水分和肥料养分供应，可根据温室作物的水肥需求规律及其栽培基质的灌水特性，定时定量地供应水分和养分。系统包括灌溉水和回收液储水罐、首部枢纽（包括压力水源、过滤器、稳压设备、施肥设备、紫外消毒设备等）、田间管网（包括PVC管、PE管、电磁阀等）、滴灌毛管和滴箭及必要的测量与控制设备。此系统通过土壤、气象、作物等类传感器及监测设备将土壤、作物、气象状况等监测数据传到计算机中央控制系统，通过软件将汇集的数据进行分析。比如将含水量与灌溉饱和点及补偿点进行比较后确定是否应该灌溉或停止灌溉，然后将开启或关闭阀门的信号通过中央控制系统传输到阀门控制系统，再由阀门控制系统实施某轮灌区的阀门开启或关闭，以此来实现农业生产的自动化控制。

在温室使用过程中，灌溉系统的用水量较大，对雨水进行有效回收利用，既能节约运行成本，又能有效利用自然资源，因此通常会在温室的灌溉系统中设置雨水回收池，对温室屋面的雨水进行收集。为减少雨水收集池的建造成本，整个雨水收集池的堤坝和底部均用泥土夯实制作为雨水承载容器，同时为了防止雨水从泥土中渗漏或地下水渗透到雨水收集池内，需在堤坝和底部垫上一层蓄水池防水内衬，同时该内衬还应具备防止蓄水池内生苔的功能。此外，在灌溉系统中，为防止外界水源地波动对内部灌溉设备的影响，在灌溉系统首部需设置一个储水设备，即储水罐，作为承水及缓冲的设备，一个储水罐的容积通常要保证温室一个工作日的灌溉用水量。

四、温室栽培系统

主要用于封闭温室的蔬菜、花卉无土栽培，它的使用将大大提高农业现代化水平。此系统主要由栽培吊槽、作物支撑、营养液回收系统、移动栽培系统等几部分组成，由计算机来控制整个系统的工作。植物被种植在吊挂于温室桁架之上的栽培槽内，吊挂用的钢丝绳采用特殊设计的挂钩与栽培槽相连，不仅强度高，而且遮阴少，安装方便。根据作物不同，栽培槽高于地面0.6～1.3米，采用电动栽培槽水平移动系统，由减速电机驱动传动轴转动，驱动平移钢丝绳拉动一半的悬挂栽培槽，从而使高密度的悬挂栽培系统形成适合工人操作的通道，可提高温室栽培密度。栽培槽的使用有助于实现自动灌溉施肥，不仅灌溉均匀，而且可实现灌溉、施肥和废液回收的一体化，降低使用成本。电动轨道栽培车行走于温室地面的加热轨道上，操作便利。

该系统能使温室环境好、光照充足、通风良好；工人操作方便，生产效率高；可提高栽培密度，使产品产量高、品质好；自动灌溉施肥的灌溉均匀度高，轻松实现废液回收利用，减少农药的使用。