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現代農業種植大棚系統方案

現代農業示范種植大棚設備屬于設施農業范疇。設施農業是在環境相對可控條件下,采用工程技術手段,進行動植物高效生產的一種現代農業方式,也稱為可控環境農業。設施農業跨多學科,需要配套:硬件設備、軟件控制系統、物聯網聯動的種植養殖技術。

 本方案將復雜的軟硬件體系以清晰易懂地方式展現出來,每一類設備都給出基本配置清單,參考價格,方便集成商、生產商和業主選購、配套,力求價格透明,工作原理透明,組合方法透明,推動設施農業迅速降低成本,降低使用門檻。我們提供整套設備,下單后30個工作日內交付。

現代農業示范園

設施農業口訣:溫、光、水、氣、肥、視、電、管、線、槽、架。
  一、規劃和施工

 種植領域,業主基本都是外行;養殖領域,業主基本都是內行。在種植領域,種植規劃排在首位。種什么,怎么種,收什么,怎么收,怎么賣,怎么運營,事先都要有明確地規劃,切莫一拍腦門盲目上馬。

 規劃設計,有專業的機構,如農業規劃設計院。收費標準通常為項目總投資額的若干百分比。種植設備的現場安裝施工,收費標準通常為每人每天多少元+項目總金額的若干百分比。

 常規的資料包括: 地勘報告 建筑規劃圖 種植平面圖 電力和網絡拓撲圖 種植規劃書 運營方案

 場地平面圖和種植規劃是先決條件,必要的資料。設備提供商據此提供數量、規格和報價。沒有種植規劃和場地平面圖,任何方案和報價將毫無意義,徒勞無功,浪費人力和時間。

種植大棚
  二、溫濕度

 在半封閉、全封閉環境中,人工氣候因子里,首當其沖的是溫濕度,這兩個因素直接決定產量、質量。病害的發生,與一定的氣象條件為病原物的生存和傳播提供了適宜的環境有關。溫度、濕度,氣流,雨水,光照都是病蟲傳播的重要氣象因子。生物的生長過程,溫濕度這兩樣參數非常重要,大環境下有小環境,局部的小環境,溫濕度都會變化,垂直濕度、垂直溫度其實都不一樣。

 植物燈補光時,會產生大量的熱量。需要實時監測溫濕度,并聯動加溫、降溫、通風等相關設備。常見的溫濕度傳感器有空氣溫濕度傳感器、基質溫濕度傳感器,液體溫度傳感器等。

空氣溫濕度傳感器
空氣溫濕度傳感器
基質溫濕度傳感器
基質溫濕度傳感器
液體溫度傳感器
液體溫度傳感器
  三、光

 植物利用光能,同化二氧化碳(CO2)和水(H2O)制造有機物質并釋放氧氣的過程,稱為光合作用。種植主要工作都是圍繞光合作用展開。開關遮陽設備、植物燈補光,都是對光的運用。在全人工光環境中,開啟補光燈時,必須監測空氣中的二氧化碳濃度,只補光,沒有補充二氧化碳,光合作用效果會相當不理想。很多做植物燈的廠商并不清楚。

 常用設備:光照度傳感器,卷簾機/遮陽膜控制器,植物燈/調光器。植物在不同的生長周期,需要不同強度、波長、顏色的光。使用植物補光專用調光器,可以定時、群控、線性、根據生長周期調節光譜。植物燈根據使用場景和條件,有成千上萬款,尺寸、功率、光譜特性各有不同,需要在種植規劃中列明,或咨詢廠商定制。

光照度傳感器
光照度傳感器
調光器
調光器
卷簾機/遮陽膜控制器
卷簾機/遮陽膜控制器
生物補光燈
生物補光燈
  四、水

 植物生長過程離不開水。無論是滴灌,霧培、水培,灌溉過程中首先要過濾水中雜質。水有酸堿度,用PH傳感器檢測。液肥加入水中,可一體化灌溉。灌溉手段和方法多種多樣,傳統的滴灌、漫灌正在被潮汐灌溉所替代,滴灌、水培往往會使植物根系無法正常呼吸。“干透澆透”更符合植物生理,利于積累干物質。

 常用設備:水流傳感器,流量計,電磁閥控制器,水溫傳感器,液位傳感器。

流量計
流量計,液位傳感器,水流傳感器,水泵
電子閥控制器
電磁閥控制器
  五、氣

 有光,吸入二氧化碳,呼出氧氣。沒有光,吸入氧氣,呼出二氧化碳。空氣中的成分,和植物的生長息息相關。在種植大棚中,主要監測的空氣成分是二氧化碳。人工光環境,必須重視二氧化碳的濃度,如果只補光,沒有補充二氧化碳,會事倍功半。自然光照環境中,二氧化碳濃度是400ppm左右,人工光環境中,光線強烈,二氧化碳濃度至少要保證在440ppm-600ppm之間。

 補充二氧化碳有兩種方式:氣瓶和二氧化碳發生器。氣瓶方式成本較高,小規模實驗室種植尚可,大規模種植,要用二氧化碳發生器。根據產氣原理,二氧化碳發生器有兩類:燃燒天然氣式和碳酸氫銨反應式。燃燒天然氣(液化氣、煤球等)在密閉空間內燃燒,會逐漸消耗氧氣,造成氧氣濃度下降,從而引起不完全燃燒,生成一氧化碳,非常危險,非常容易造成一氧化碳中毒,國內發生過燃燒法一氧化碳中毒死亡記錄,所以應首選酸氫銨反應式。

 常用設備:二氧化碳傳感器,TVOC傳感器,氨氣傳感器,氧氣傳感器,二氧化碳發生器。

二氧化碳發生器
二氧化碳發生器
二氧化碳傳感器
氨氣傳感器
TVOC空氣質量綜合傳感器
  六、肥

 從發展趨勢來看,液體肥將成為主流,原因主要是方便施肥,方便自動化控制,在灌溉的同時,營養液融入水中一起,利于植物快速吸收。液體肥還有一個優點,可以精確控制,時效更快,方便農藝師觀察種植效果。液體肥(營養液)的主要成分是無機鹽,隨著科技和認知的進步,有機營養液將成為主流。

 營養液的濃度使用EC傳感器(電導率)檢測,酸堿度用PH傳感器檢測。EC和PH的檢測數值是動態的,檢測時間和液體攪動地均勻性都會影響檢驗的結果。判斷EC和PH傳感器的準確性,可用EC和PH專用檢測液。

 常用設備:EC傳感器,PH傳感器,水肥一體機

水肥一體機
水肥一體機
ec和PH傳感器
電導率和酸堿度傳感器(EC/PH)
  七、視

 攝像頭屬于視覺傳感器。攝像頭引入種植大棚中,方便遠程觀察和教學、傳播。共享農場中最直觀的體驗工具就是攝像頭。在科研工作中,攝像頭還有利于連續監測,人工智能的分析。網絡攝像頭需要的帶寬較高,在自動化控制體系中,攝像頭和控制信號,最好走兩條通道,避免帶寬擠占。

 常用設備:攝像頭,監控主機,光纖收發器,交換機

攝像頭,監控主機,光纖收發器,網橋
攝像頭,監控主機,光纖收發器,網橋
  八、電

 種植大棚若使用生物補光燈,則屬于用電大戶,高能耗。電流、電壓、功率監測,統計,必不可少。

 常用設備:智能電表,智能電箱,智能多路開關,空氣開關,接觸器,工業電源。

智能電箱
智能電箱
  九、管/線/槽/架

 設施農業依賴建筑物,管道,管線,種植槽,器皿,種植層架來實現種植目的。種植規劃、建筑設計、層架規劃和設計、物聯網自動化設計緊密相關。

管線槽架
種植架
  十、操作系統

 所有的設備和工具,依賴物聯網操作系統統一管理。在設施農業中,物聯網操作系統是靈魂。用哪家的設備,基本上就要用哪家的操作系統。經常會有人企圖用自己的所謂“云后臺”去管別人的設備,往往會陷入交期不確定的誤區。

操作系統
操作系統
操作系統
操作系統
現代農業示范種植大棚規劃和配套設備一覽表
序號 名稱 設備 選項
1 規劃設計 面積,建筑設計,種植規劃,技術培訓,現場施工
 
2 溫濕度 空氣溫濕度傳感器、基質溫濕度傳感器,液體溫度傳感器
 
3 光照度傳感器,卷簾機/遮陽膜控制器,植物燈/調光器
 
4 水流傳感器,流量計,電磁閥控制器,水溫傳感器,液位傳感器。
 
5 二氧化碳傳感器,TVOC傳感器,氨氣傳感器,氧氣傳感器,二氧化碳發生器
 
6 EC傳感器,PH傳感器,水肥一體機
 
7 攝像頭,監控主機,光纖收發器,網橋
 
8 智能電表,智能電箱,智能多路開關,空氣開關,接觸器,工業電源
 
9 管線槽架 管線槽架
 
10 操作系統 PC電腦端,微信小程序,APP,邊緣計算網關,4G網關,混合通信網關
 

  集成商/制造商選擇我們的理由

 積木式
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 我們為客戶定制通信模組和嵌入式硬件、軟件,無線包括:150MHz,170MHz,433MHz,780MHz,915MHz,2.4GHz,5GHz等頻點模組和公網4G/NB-IoT接入,有線包括Can總線和光纖類產品。有線和無線產品通過30多種網關自由組合和通信,每個網關可以控制6萬多個終端節點。

 產品廣泛應用在農林牧漁、室內外綠化、照明、城市區域控制、樓宇綜合體電力控制、工業自動化控制、教育科研等領域。我們的生物補光控制系統軟硬件系統為全球首創,已經在荷蘭、德國、瑞士、加拿大、美國、以色列、新加坡、日本和中東地區客戶得到應用。國內科研院所、蔬菜大棚、花卉基地、育苗基地、植物工廠的植物補光環境中,我們的調光系統成為事實上的標準配置。

 廣州易天物聯科技有限公司