智能玻璃温室助力打造现代化设施农业

温室大棚，作为反季节作物种植的必备建筑物，广泛应用于经济附加值高的作物种植中。如今随着物联网技术的应用，山东寿光等地区的温室大棚已经实现了智能化，鸟枪换炮，成为了智能温室。智能玻璃温室因其结构轻便，造价相对较低、建设周期短、应用范围广泛等原因，农业种植、育种育苗、科研实验等方面都有其身影，用于现代化农业园区、特色农业小镇、休闲观光产业园的建造。

一、设计规划
为了提升设计方案的落地可执行性，通常由设计方和使用方共同来完成。设计方一般是有设计资质的专业机构，根据使用方的应用目的、建设场地环境、当地气象历史数据、建设预算、地质情况、土壤成分、后期管理使用人员等需求，因地制宜。

关于整体布局、采用类型、跨度、间隔和开间尺寸等数据方面的设计，应考虑到结构、机械、覆盖与支撑材料、通风、增温、内外排水，以及环境控制系统，也就是智能温室控制系统等多种因素，结合当地的地理气候条件、种植作物类型，根据结构框架设计特点归纳：
①、结构布局。由于国内特殊的地理环境，通常南北栋建筑的太阳直射光更佳，平均日总量透过率最高。宜采用主向阳面的屋面，其光照总量要比采用对称向北屋面大大增加。同时为埋件结构件需求，应低于室外地面0.5米。
②、覆盖材料。玻璃作为非晶非金属的材料，透光率高，用于建设温室大棚，其透光率衰减少，定期维护清理，使用周期长，是较为理想的温室覆盖材料。
③、通风问题。为了通风以及与外界进行热交换，应充分利用自然条件，确定温室开窗的朝向。以当地季风的风向为依据，选择在温室的对应方向留下天窗，即某地风向为东南，天窗位置应在温室的北侧。

④、遮阳系统。由于玻璃温室的特殊性，其遮阳系统多采用遮阳网之类的设备，在顶面上需留下安装遮阳网等设备的接口，同时最好与顶面天窗有0.1米的距离，便于遮阳的同时还能开启天窗通风。
⑤、温控功能。温控的实现根据季节不同，夏季以降温为主要需求，可采用高压喷雾等方式降温问题。冬季实现增温的装备类型较多，如热风机、采暖机、保温帘等。根据应用的便捷性，需留下对应安装应用的位置。

⑥、灌溉排水。由于各种农作物生长阶段的需水量有一定差异，且使用方存在轮换种植多种作物的可能性，并没有具体规律可循。因此智能玻璃温室的灌溉问题宜采用喷灌方式，可接入水肥一体机。
二、建设阶段
完成场地平整、独立基础、圈梁、挡水墙、水帘用蓄水池等土建建设。进行下一步安装工作，有主体骨架的安装、系统安装、现场装配覆盖材料安装等。宜由专业的安装建设队伍进行安装，同时需要现场和业主沟通交流好细节问题。

三、系统安装
这一部分指的是移动苗床、种植支架、种植槽、基质袋、配电安装等，以及智能温室控制系统相关硬件设备的安装与调试。

重点说明下智能温室控制系统安装与调试，主要硬件设备有：空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器等采集类终端，智能电磁阀等控制终端和、智能开关柜等设备。采集终端设备除土壤采集设备外，多采用壁挂式安装，用螺丝固定在监测点即可;土壤类采集设备需要插入到种植土壤中;智能控制柜是手动管理玻璃温室的设备，宜安装在显眼且距地面有一定距离的位置。各类设备的数量至少需要一个，根据玻璃温室的面积以及划分的种植区域多少，数量随之增加。

安装完成后，依次将各采集、控制、控制柜等设备接入到管理云平台上，将对应的采集终端与控制终端一一绑定，举例：空气温湿度传感器与天窗系统的电机、采暖机、通风机等温控设备绑定，并设定运行逻辑，即当传感器采集到室内空气过高时，开启天窗、通风机，室温降到某一数值时关闭天窗等设备，若温度再降到某一数值时则开启采暖机等增温设备，具体数值根据种植作物生长所需而定。同理，光照度传感器与人工补光灯、遮阳系统、土壤温湿度、土壤PH值等采集土壤数据的传感器与控制水肥一体机的智能阀门等。

关于智能玻璃温室在云平台上设定的逻辑管理规则，可以随时随地在手机、电脑端上进行修改，即时生效。同时可根据传感器的采集数据、智能阀门的电池/电压/信号等数据，设置自动报警，一旦达到报警条件，云平台自动向绑定接收信息的管理者，推送短信、微信、云平台信息、拨打电话等方式示警。

总的来说，建设玻璃温室的框架难度并不大，与传统温室的建设区别不大，而实现温室智能化管理的重点在于对智能温室控制系统的应用，根据种植经验，指导云平台管理策略与方案，才能发挥出现现代化智能温室的最大功效，实现降低人工劳动强度，提升作物产量与品质。

审核编辑：符乾江