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草莓物联网水肥一体化系统

kumb 设施园艺 2021-04-16 10:37:14 69 0

(河北省唐山市丰南区鑫湖生态园)

一、 企业基本情况

丰南区鑫湖生态园坐落在丰南区钱营镇高各庄村,企业法人代表是张鑫。鑫湖生态园于2012 年10月开始建设,到2013年5月建成投入使用,总占地面积为160亩,共建日光温室24个,先后投入17万元安装了 1套水肥一体化控制系统、6套温室监测控制系统。是一个以生态开发为宗旨,集科研、种植、旅游休闲为一体的绿色生态园区。

二、 模式应用情况

(一) 基本建设情况

鑫湖生态园总投资1300万元,占地160亩,共建设高效日光温室24个,其中18个高效日 光温室,与中国农业大学合作,使用6个高效日光温室示范引进草莓新品种和新型栽培模式,采用水肥一体化系统,按A级绿色草莓栽培技术标准进行日光温室草莓高效促成栽培,已经获得成功。同时2个日光温室种植番茄,2个日光温室种植火龙果,2个日光温室搞剑兰、百合鲜切花种植。日光温室采用先进的棚室设计技术和棚温控制技术,并安装了 LED补光设备。

(二) 物联网技术及产品使用情况

水肥一体化系统包括控制系统和管理平台。控制系统由输送管网系统、过滤系统、水肥混合 装置及动力装置组成,生产厂商为河北省廊坊市大华夏神农信息技术有限公司,品牌规格型号:SN-kz.V2.0。管理平台又包括灌溉管理平台和感知采集系统。均由河北省廊坊市大华夏神农信息技术有限公司生产,灌溉管理平台品牌规格型号为:SN-gl.V2.0,感知采集系统的品牌规格型号为SN-cj.V2.0。通过对土壤信息的采集以及墒情和气象监测,支持android智能手机客户端接口可知养分与灌溉预警,从而实现了使用手机远程操作灌溉控制、施肥控制、运行监测等项功能。利用灌溉管理平台将配兑好肥液与灌溉水一起相溶后,通过可控管道系统形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域。使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据不同的蔬菜需肥需水特点,土壤环境和养分含量状况,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。开膜机实现了自动预警自动开关,使温度和C〇2始终保持在适宜的范围内,既增加了积温,促进了光合作用,也提高了产量,从而达到了省工、省水、省肥,提高单位产量的目地。

(三) 物联网技术应用解决方案

项目实施期限为2014年5月8日至2015年5月8日。整个项目采用廊坊市大华夏神农信 息技术有限公司提供的基于云计算面向日光温室群的物联网环境监控预警系统产品。

项目系统综合运用传感技术、近场通信技术以及无线远程通信技术、互联网技术、云计算技术、农机农艺等技术,实现了基于WEB的农业物联网综合服务系统,包括一个部署在园区监控 室农业物联网监控预警系统,支持智能手机、平板等多种服务于普通农户的智能终端软件,以及部署在温室现场环境监测无线采集一体仪设备、控制装备,以及无线网关收发设备,实现了以物联网技术为核心的集展示、监测、预警、控制、管理多功能一体化服务模式。

整体系统采用前端+中端+后端三层系统架构,综合运用了传感技术、RF无线群组网技术、 WEB网络技术、专家系统技术,以及云计算技术,具体包括:

1. 现场物联感知端:采用有线+无线技术相结合,实现了由传感器、采控器、控制器与网关等设备组成的物联网感知系统;

2. 本地与远程监控服务系统:实现了支持县或市、园区两级部署的物联网智能监控预警服务系统,其中县/市级版可统一监测本区域内所有物联网示范点的环境监测数据,实现基于WebGIS的温室地图导航等。

3. 移动应用监控端:支持android智能监控;

4. 中心云服务支撑端:依托华夏神农基于Hadoop的物联网云服务平台,实现对云预警服务支持。

系统主要特点:

1. 采用“无线群棚”网络架构,实现了硬件+软件+平台+服务的可持续应用与服务模式。

2. 采用云计算技术和人工智能技术,变报警为预警,变监控为监管。系统不仅实现了监测、控制,通过将物联网技术与云计算技术、人工智能技术相结合实现高温预警、低温预警,以及基于云计算的病虫害、光合条件、大气环境灾害、等多种云预警。

3. 支持手机、PAD、电脑、触摸屏等多种展示与监控终端,支持现场、本地、远程,以及自动、手动等多种控制方式。

(四) 经济效益

物联网水肥一体化控制技术是农业生产上一项革命性技术,主要有以下技术优点:一是滴灌 可以有效控制冬季草莓棚室内湿度,湿度降下来后,白粉病、灰霉病的发病率会大大降低,亩可节省农药可本120元。二是可以有效保持土温不降低,滴灌由于每次灌溉量少,土温可以保持在较高水平下;三是可以节省肥料和人工,传统灌溉下,每次施用大量的肥料,但由于过量的灌溉,很多肥料随水跑到深层土壤,真正留在耕层的养分很少,肥料利用率较低,滴灌条件下,每次灌溉每亩只需3-4方水,仅湿润耕层,肥料利用率可以达到50°/。以上,经实地测算,亩省水70°/。、省肥50%左右,则亩可节约成本350元;四是滴灌有效控制了土壤水分,可以显著提高果实的含糖量,降低酸度,提高草莓品质;五是节省工时,传统管理模式下,一个农民完成开关遮阳网、灌溉、施肥等多项劳动,最多只能管理2—3个日光温室,而采用物联网水肥一体化控制系统每个可以管理8—10个高效日光温室,降低了劳动强度,节省了劳动成本,提高了工作效率,亩节约劳动成本400元。

(五) 实施亮点

物联网水肥一体系统的生态效益非常显著,主要体现在减少农药和水肥的使用,不仅仅是降 低成本,还减少了土地污染和农产品的污染。

社会效益,一是普及了现代农业知识、提高了农民的素质。日光温室物联网是信息技术在农 业生产中的具体应用,是农业信息化与农业现代化的同步,不但直接影响到农民的生产,还将影响到农民对现代农业新技术的认知,促进农民从保守、怀疑,到认识、采用。将在全市乃至全国产生积极的带头作用;二是促进农技专家的技术提高。过去,农技专家是凭经验进行技术推广,现在可以根据温室中的具体数据科学地分析、科学地决策,通过分析科学的数据发现问题、总结出新的技术方法,从而有的放矢地为农户进行技术指导,为精细作业提供科学的依据;三是建设温室物联网,既可以增加农民收益也可以促进农产品的安全质量追溯,改善市民的食品安全条件。

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