[实用新型]农用索挂式全自动环境参数测量系统

说明书

技术领域

本实用新型属农业设施装备领域，尤其涉及的是一种农用设施内环境参数的 自动测量系统。

背景技术

设施农业，用通俗的话来说主要就是各式各样的农业用大棚，目前在我国 从东到西，从南到北不断地建造起来。它正成为我国农业步入现代化的一个标 志，目前我国绝大多数为塑料薄膜大棚，也有少量的玻璃与多种硬质透光塑料 板构建的大棚。在这些棚内，环境条件相对可控，改变了自古以来靠天吃饭的 约束，可进进行植物、动物、水产品、食用菌等农业项目的高效生产。设施栽 培是露天种植产量的3.5倍以上，我国人均耕地面积仅有世界人均面积40％，发 展设施农业是克服我国人多地少制约，解决可持续发展问题的最有效技术工程。 目前我国设施农业面积已占世界总面积85％以上，其中95％以上是利用聚烯烃温 室大棚膜覆盖。我国设施农业已经成为世界上最大面积利用太阳能的工程，但 我国大棚的整体建造水平与世界先进水平差距还较大，象以色列，荷兰那种高 投入、高回报的实用、先进大棚还较少见，国家层面引进和建造的仿外国的大 棚，仅能做为一种示范和试验的实例。另一个更大的差距是国内大棚缺乏先进 国家的那样一整套完备的大棚测量与控制系统，建造大棚的目的是为了生产更 多更好的农产品，而生产环境的测量和控制是极为关键的，但鉴于我国的地理、 气候特点及作物品种和国外的差异，国外的棚型和管理方法在国内的实际运营 效益也并不尽人意。对国外先进技术消化吸收，根据我国的特点建造出有中国 特色的高效、实用大棚是农业科技工作者的责任。另外，大棚除了需要建造优 良外，还有一个重要的方面是要有相应配套的环境参数测控系统及设计良好的 软件系统，只有这些因素综合配比合理，才能获得最佳的经济效益，才能被使 用者接受，才容易推广应用。目前，为了解决我国农村劳动力老化和紧缺的问 题，大棚内的劳作也尽可能采用机械化了，为了使中、小型机械能入棚操作， 单栋大棚一般都是宽度十米至十多米，长度数十米近百米，高度达三米，多保 温层的甚至更高，而连栋大棚的面积更是能达数千乃至上万平方米，在这样一 个巨大的空间，不同位置、不同时间的各种参数都是会变化的，就是同一个参 数，棚内不同时间和不同的地点都不一样，例如温度，由于日照强度不同和空 气对流的作用，大棚的上层和下层在白天和夜晚都是不一样的，窗口门口和大 棚中间也有差异，北面和南面夏季和冬季也都不同，温度过高对于动植物的生 长是不利的，高温时，有些植物会蔫萎，而动物会停止生长甚至发生中暑现象。 温度过低有些植物就会出现冻害，有些畜禽易生病或死亡。在做科学研究和生 产中需要精细测量的时候，就需要安装较多的温度传感器。又如在养殖大棚内， 我们需要测量氨气，硫化氢等气体，因为这些气体对畜禽是有害的，在种植棚 内，我们需测量二氧化碳，因为只有这些气体的比例合适，植物才能进行有效 的光合作用，食用菌类生长更对光、湿、温度、二氧化碳等参数有更苛刻的要 求，不同的品种在不同的生长阶段，这些参数的需求量有很大的变化，只有这 些参数合适时，它们才能较好地按照人们的需要生长起来。目前这些气体传感 器价格昂贵，只能少量布设，影响到测量的整体精确度，另外，它们使用一段 时间后测量效率还会发生变化，需要校正。装拆的技术要求很高，非专业人员 很难操作。

如要做到精准农业，或者在科研工作中需要更多的统计数字达到足够的精 确度，就要安装较多的传感器，如用有线的传送的方式就会需要安装很多的电 缆线，棚内的管线就会更多，这些管线的安装和维护是繁杂和费钱的，加上长 期光照，高温条件下材料的老化、鼠害、有害气体和液体对部件的腐蚀，管线 的会损坏，需要维护量大，这会使得整个管线的建造和运行成本很高。并且过 多的管线对机械化耕作及棚内众多设施的安装都带来许多的不便，另外众多的 传感器也会因各传感器之间存在着测量误差，从而对最后的测量结果造成一个 较大的系统误差。