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实地探访国内首个智慧温室

发布日期:2013-11-26 作者:中关村导刊 王晓娟

智慧温室

 

  每棵西红柿的植株都有四五米高,工作人员介绍,最高可达10米,且两个月果实就能成熟,比陆地早成熟一个月。为了让每棵植株从上到下都能享受到足够的光照,整个车间在植株的中部和底部使用了LED补光设备,形成了两层立体补光格局。

 

  京鹏智慧温室更像一个温室博物馆,这里集中应用了当前国内和国际的多项前沿技术,让参观者叹为观止。

 

  晴天温室能源可自供

 

  记者走进3000余平方米的京鹏智慧温室,首先看到的是控制室,这里负责所有数据的采集,是温室的中枢神经。再往里走,是温室的主体,被分成6个区域,包括果菜、花卉、草莓、种苗等生产车间,每个区域因所需的不同光照与温度,顶部的太阳能板各不相同。京鹏科技公司技术总工周增产介绍,鲜花区域使用的是常规的钢化玻璃,果菜区域的西红柿车间使用的是无影玻璃,草莓区域使用的是非晶硅薄膜太阳能材料,这种材料不仅弱光性好,满足草莓的喜好,还可以发电。“不同光需使用不同的玻璃,不仅可以节约能源,同时也能最大程度地满足不同植物的生长需求。”

 

  周增产介绍,智慧温室中应用的太阳能薄膜光伏发电系统由太阳能非晶硅薄膜电池组件、并网逆变器、防雷汇流箱等部件组成,其创新点是利用非晶硅薄膜太阳能电池进行发电,满足温室生产的灌溉、施肥、补光、补温等不同用电的需求;同时,还具有融雪功能,提高温室透光率和抗风雪性能。“晴天,温室能源可以实现自供给,节能又环保。”

 

  西红柿两个月能成熟

 

  无影玻璃学名叫减反射高散射玻璃。在果菜生产车间,记者看到,屋顶的无影玻璃与普通的钢化玻璃并无很大区别,但可使得温室内部无阴影,减少植物底部灰霉病的发生;在同等可见光透射比情况下,无影玻璃可以让温室内气候更温和,减少植物光抑制;同时植物底部可吸收更多阳光,增加植物底部光合作用。温室的顶部应用无影玻璃,对于不同植物可提高产量10%左右。

 

  在这个车间,记者还看到,每棵西红柿的植株都有四五米高,工作人员介绍,最高可达10米,且两个月果实就能成熟,比陆地早成熟一个月。为了让每棵植株从上到下都能享受到足够的光照,整个车间在植株的中部和底部使用了LED补光设备,形成了两层立体补光格局。因该温室刚刚建成,还未有增产数据出炉,工作人员介绍,根据国外的相关数据,这种立体补光可增产15%。

 

  智慧温室将要实现的目标是高投入、高产出、高回报,京鹏公司正在朝着这个目标不断探索。

 

  盆花可实现自动分级

 

  京鹏科技公司还在国内率先研发成功了盆花移动式潮汐灌溉床、盆花自动分级机和盆花全自动包装机,并在智慧温室中的花卉车间首次使用。这些设备的推出,显著提升了盆花工厂化生产技术的装备水平。

 

  在花卉车间,最能体现工厂化农业的内涵。花卉车间的每个花盆内都嵌入了RFID芯片,通过基于图像识别的盆花自动分级装备提取芯片内盆花的株高、花冠面积、花色、花朵面积占比等指标进行分级。“例如,可以按照每盆花的花朵数进行分级。”工作人员把京鹏科技公司自主研发的盆花自动分级机启动后,只开一朵花的花盆会被机械手揽入同类行列中,开两朵花的花盆继续在传送带上向前走,直到进入两朵花的行列时,才会被机械手揽入“怀中”,以此类推,这就是盆花自动分级机的功能,减少了人工挑选的麻烦。

 

  此外,记者还看到,盆花自动包装机可完成自动抓取、套袋、入穴等一系列连续动作,实现盆花包装的自动化,解决人工手动套袋造成花卉品质不一致、劳动效率低下等问题。

 

  物联网全方位进入应用

 

  在智慧温室中,应用最广泛的当属物联网技术,该项技术应用到了温室生产的不同阶段。在温室准备投入生产阶段,通过在温室里布置各类传感器,可以实时分析温室内部环境信息,从而更好地选择适宜种植的品种;在生产阶段,从业人员可以用物联网技术手段采集温室内温度、湿度等多类信息,来实现精细管理,例如遮阳网开闭的时间,可以根据温室内温度、光照等信息来传感控制,加温系统启动时间,可根据采集的温度信息来调控等;在产品收获后,还可以利用物联网采集的信息,分析不同阶段植物的表现和环境因子,反馈到下一轮的生产中,从而实现更精准的管理,获得更优质的产品。

 

  周增产介绍,应用物联网技术,可达到改善产品品质、调节生长周期、提高经济效益的目的,尤其是可实现温室管理的高效和精准。对规模化的设施而言,如果借助人工来调控温室内的环境条件,需要大量人手和时间,而且存在难以避免的人工误差。如果应用物联网技术,就只需点击鼠标,在最短的时间里完成人工操作,而且非常严谨,这也是业内看好物联网在现代农业中应用的重要原因。

 

  当物联网技术普及后,普通用户可以通过计算机或手机随时接收各种实时采集的精确传感器数据,还可以通过遥控温室内的视频传感器,观察温室的全面情况。产品出圃后,可以由对应的条形码,随时检索到其流通过程。业界普遍认为,物联网农业智能监控系统将在设施农业中得到更广泛应用。