摘要
由于农业现代化及科技工业的步伐日益发展,为了尽快能够尽快适应我国当今日日新月异的社会现代发展和人民生活需求,我国农村园艺产业的现代化也随之快速的发展和壮大起来了。根据我国广大农村园艺实际生产种植经营情况,建设富有中国园艺特色的中国现代农村园艺产业基地更是已逐渐成为了人们对近年来产业发展研究探讨的又一大焦点，这决定了园艺设施基础必须要真正地朝着智能化方向发展。自动化生产设备技术的最新应用及其方向研究和产业化发展,就必然要求今后必须开始大量研究采用智能化各种监测传感器技术，从而实现产品各阶段相关各种数据参量信息的综合智能实时检测。文章中作者对当今市场上各种园艺设施产品的综合智能化及相关智能化检测的传感器特点和典型应用实现方法逐一进行一个总结的分析,本文对目前我国的各种园艺产业的智能化应用和传感器整体性能的发展方向及发展，进行了一个最简单全面地系统性阐述,并进而对在将来我国对各种园艺产品及其发展及和应用研究方向等也均进行分析和做出了相关展望。
关键词：园艺;设施;传感器
引言
现代化高效温室园艺设施系统，是在国内外取得了巨大成功，其采用了新型的温室科学技术,和高效机械化、连续化农业生产方式，以提高各种作物土地产出率、劳动生产率水平提高和优化农村社会、经济效率,实现高效、均衡和稳定的农业生产与销售的各种农业新型园艺产品。它一年四季可以连续全年生长，不受栽培生产地点土质状况和当地季节性气候变化情况的各种综合影响,四季又可长年稳定的连续生产。例如，在北极地区寒冷干燥的高山地带、沙漠地带,甚至即便是在更遥远的宇宙空间地表和地下空间环境内也仍能稳定常年生产，提供大量的各种天然新鲜柔嫩多汁可口的各种蔬菜植物。其显著大幅度地提高、改善和保障了整个全球农业生态、生产的安全条件,促进了世界植物资源多样性保护，有利于更加全面合理开发利用园艺科学技术。目前，随着市场对国内外农业设施市场需求潜力的可持续的增加,我国的设施园艺产业未来发展的巨大长期发展空间和前景，应该都还是相当的乐观的。除此之外，无公害园艺产业也必将是朝着我国农产品的休闲食品化、旅游园文艺化为方向稳健而持续快速健康发展。近年来,我国各地城乡人民文化生活层次及经济生活水平等正在日益得到着不断地增长和迅速提高,这推动了许多城市以现代农村生态旅游景区和城市观光体育娱乐休闲及农业果蔬生产采摘示范基地建设等为主营方向的现代城市得到了发展与壮大了起来,都市农业的发展方向也已开始了逐渐地提上了产业建设发展战略规划当中的一部分。这些绿色餐厅作为休闲餐厅与旅游观，其设计规划均都是本着以开发建设绿色环境餐厅资源为主,综合运用建筑环境园林学、生态学知识以及农业生态建筑学、设施园艺学技术知识等其他有关农业学科知识而综合加以进行的规划选址与整体设计的。其运用了各种生态设施，园艺农艺品种的人工栽培及繁殖的技术知识以及植物生态的调控技术等科学技术知识，加强对绿色整个的餐厅环境设计与维护,形成的一个以投资建设绿色景观环境小区为主,合理有序地规划搭配建设各种特色花卉、果蔬、小桥流水以及假山人工湖等多种园林景观
2园艺发展方向
农业土地资源利用率,相比较中国社会农业设施园艺领域中的农业实际化生产及运营机械化水平,已基本上是已经完全地成为了目前人们衡量产业竞争力优劣高低的另外一条很重要地参照和标准,尤其我国特别主要是欧美发达国家农业设施园艺产品领域的农业平均农业综合运营机械化.及其生产综合运作综合效率水平更完全是能够成为一个代表中国每一个建设社会主义国家农业现代化综合运营生产.及效率水平高低程度的一种重要指标。综合加工的综合生产的加工的效率还主要包括在了单产的水平、产品品质、产品与优质农品数之间的综合生产的比率、劳动生产的劳动生产率、出口率等,世界上一些发达国家农业设施园艺技术所发展出的生产力水平达到在当前世界上是最高生产水平的是荷兰,其园艺产品所直接可以生产的加工出来的优质农业产品,综合生产加工的生产和加工的效率也是相当非常的相当的相当高,而我国农村当前从事农业设施园艺科学技术人才的社会平均科技发展,及生产力水平也仅为只占西方发达国家,平均荷兰水平的近60%。在我们农村去进行农村各种小型农业设施园艺等,规模化蔬菜生产和建设项目时,水、土地资源利用和其它农村能源基础设施条件都是规模生产建设必备且重要的环境物质条件,而由于有时是为了要迅速地提高规模种植的作物蔬菜水果的年总产量,农户们几乎全部都会被白白的投入了这种被过量的利用了的土地物质资源,从而这也将导致目前在目前我国小规模的小规模农业设施园艺单位面积,蔬菜生产建设项目的平均农村水资源利用率大约就只有以色列中的约有20%,土地资源水等的综合平均资源利用率也几乎就只有了大约只有50%,化肥电力等生产资料的平均综合资源利用率,则相对则相对的更为较低。此外,种植现场专业人员由于往往只是在现场指导使用施肥的方法时,往往并没有指导使用了合理科学的使用配方,进行指导种植和管理技术,也即往往也没有在定期地进行化肥配方进行定量和监测的使用,导致施肥的使用不仅在大幅度的降低影响到了对土壤化肥药剂配方的实际肥料利用率,还会间接地对农业种植场环境及其本身所造成了的带来了一种十分之严重的生态二次污染。而且,近年来干旱导致在我国中西部农村大面积的各种小型农业设施园艺作物面积的合理集约种植及使用土地面积,大幅度增长与农业土壤作物质量环境变化影响严重和程度又不甚完全协调,环境动态变化调控的管理保障能力都比较弱差,直接影响及造成了我国农作用
2.1环境控制自动化
生态环境因素综合控制系统自动化，主要工作功能内容分别是室内温、湿度范围的综合控制及其自动监控调节,灌水量、水温变化等过程自动综合控制及其调节,CO2浓度定量和施+肥等系统温度自动实时监控并调节,温室系统内通风湿度及室外换气的温度参数自动综合监测并调节控制等。通过综合控制各种因素并与其相对应的调控作用关系的重要机械的操作方式及作业设备参数等来达有效综合控制或实现控制上述主要作业因素内容,以尽量能达到和尽可能的给农业田间作物正常生长或发育过程创造一种最佳于农业植物生长条件的适宜环境气氛条件的综合作业目的。
多因素影响的综合与协调控制。这技术实际上也是中国于公元20世纪初期的80年代末后期研究发展的建立发展起来的。其最早采用的是一门利用现代计算机手段综合地控制多种植物温室环境因素及发展规律变化的系统工程方法,将适合于各种瓜果蔬菜作物按一年四季在不同环境阶段内生长繁殖及分化发育等生长阶段的生长与发育中所确定出来的一切适宜温室生长的环境条件性状或技术要求等都预先输入于一个专用计算机程序,当其中某一项适宜环境因素性状发生某种明显条件改变之时,其余的各种大气因素可同时自动和相应地被作出这一系列的自动修正和计算或调整。一般原则是以室内外大气光照条件差增加为最始依据，其温度、湿度变化差减小和室内的CO2二氧化碳总平均浓度差增加则为其最终随机变态的因素,使在室内外这一5个最主要的大气环境因素间可以随时保持着某种相对最佳的配合状态。
为了实现用水的自动化控制。一些工业发达国家同时也分别进行起了各种与此直接关联，温室种苗资源的物理特性、优质温室种苗资源的选择与方法、间种苗方法研究等有关基础技术应用的系统研究。还率先进行了温室设施系统内的多功能自动化管理、搬运以及自动行走等作业装置的试验研究。计算机系统的综合应用技术，为我国温室种苗节能、施肥、经营以及管理技术提供了方便。
3自动化的实现和传感器的使用
农业科学指导生产调度工作还离不开动态监测农村气候环境,时时注意跟踪并监测各地气象环境状况发展的季节动态及变化,准确地把握科学的把握各季节农时,对可有效确保我国秋季的农业粮食增产及丰收至关要。在温度传感测量这几项方面,目前可以得到应用最为广泛的检测设备和主要传感器产品主要有气压传感器、、温度传感器、湿度传感器、光传感器等。总之,传感器装置已在几乎整个人类农业技术及生产组织体系领域中,已得到了的普遍的应用且程度都十分之地深入广泛,它将基本可以被广泛和深入的贯彻运用到整个现代世界农业科学技术,以及生产技术系统领域的几乎全部和每一个重要技术环节领域中。近年来,随着中国政府当前与国内整体经济政策对中国先进国家农业科技的研发经费投入与比例差距的持续与增大,各级政府科技兴发展教兴农业发展经济战略思路改革的推进日益向深入全面而深层次发展,传感器科技已证明在未来中国现代农业方面已成为具有潜力日益广阔而巨大发展潜力的需求市场。而对于现阶段的国内农用新传感器行业而言,目前其所需技术面临着当前的一个最大的当务之急,就是要思考如何能降低我国企业成本,向国内外传统高效农业用户广泛提供出了大量可靠优质安全廉价实用高效经济适用的农业新型传感器,占领了着国内农业产品用的新型农用传感器的广阔巨大的应用潜在需求市场,同时,也必将有效地促进了我国传统高效的农业产品应用的科技创新及发展,利国利民。
在多种植物、作物进行栽培育种过程中,人们希望能够使用传感器了解分析掌握各环节有关的各种参量以及对各个作物生产经营过程带来的积极影响,因此人们就必然有测量分析相关参量指标的需求。最典型的主要测量参数有温度、湿度、光照系数及空气二氧化碳含量等。园艺设施系统对于使用这些参量传感器系统的一些基本条件要求是:可靠,耐气候潮湿,适用场合范围更广,适当高度的控制精确度,价格较为便宜,同时还便于远距离观察,便于直接跟其它的控制传感装置接口。
3.1温度传感器
温度传感器上重要的一点是温度系数，其是一类用以测量出某种特殊物体冷热程度及变化趋势的一个重要物理量。温度起伏变化值只能用来记录量度物体表面内部温度随外部环境温度的变化起伏，物体温度曲线的某些温度特性曲线数值来可作为间接参考,而专门设计用来作为记录或量度物体温度数值曲线的温度标尺则通常叫它温标。世界通用的国际温标关系为:1001oc=T/k-273.15其中,为摄氏温度,T为开氏温度。
3.2二氧化碳传感器
目前用于国内外的各种小型温室系统检测室外空气质量指标用到的新型二氧化碳浓度测定仪(c02)等的气体传感器种类数均属较多,园艺设施工程中所常用到的这种新型气体二氧化碳传感器类型一般都为MW20型。量程:0.01~2000Ppm(Ppm表示每百万体积所含有检测物体体积),精度:±7%,供电时输入的电压值为24兆伏安
3.3湿度传感器
湿度传感器主要用来记录湿度指数，其主要用于计算大气相对空气干燥程度高低关系的一项主要物理量,用空气中绝对空气干燥湿度系数和空气相对湿度指数等其他常用湿度物理量来进行定量表示。绝对的空气湿度系数是指混合气体组分在有固定湿度的恒定温度条件下和一个给定空气压力条件作用下,单位体积上形成的饱和或混合态气体分子中平均体积所可能包含的饱和水蒸气含量,单位:g/m(或mg/L),符号是AH;空气相对湿度通常也是被用来表示指一种气体中绝对空气的相对湿度值或与水蒸气在某该气体单位温度水平上处于饱和的混合状态水蒸气含量值和之相对比,用百分数式来表达,符号:RH。园艺设施对测恒湿器件基本要求:耐化学污染、温度波动影响幅度小、稳定性要好,响应度快,微型化,集成化,性价比更高。
3.4营养元素传感器
营养元素传感器,主要是指用于快速准确检测农作物,各种类型作物种类及其正常生长过程,所在土壤环境因子中各营养元素含量及诸如N元(氮)钾元素、P元素(磷)氮元、以及矿物质K元素钙(钾)钙等养分的加权平均元素含量,以据此快速判断决定该种植物品种,是否还真的还需要人工进行施肥。一般实验室多主要用于直接定量分析检测,在无堆肥土条件的工厂化栽培的温室环境条件中,土壤及所配经实际调配稀释过后,土壤营养液样品中土壤各种主要营养元素含量,或可仅需根据在对流和回灌处理的温室土壤营养液样本中,土壤对各种元素养分的实际稀释吸收量的分布情况,而据此决定其对主要营养元素浓度的实际稀释调配浓度和分配比率,也有实验室可用于定量分析检验在普通的农业大棚温室环境或温室中,土壤营养元素含量,便于自动及时的采集土壤和进行自动或适量人工地浇灌。
4.园艺设施中的控制问题
4.1升温和降温的措施
(1)升温的措施。当植株长到具有抵抗力时，浇水闭棚升温达30℃左右持续1h，再通风排湿。3－4h后棚湿低于25℃时可重复一次。
(2)降温的措施。当外界温度高于温室温度时,降温措施有通风
4.2增湿和减湿的措施
(1)增湿的措施有:当植株长到具有抵抗力时，浇水闭棚升温达30℃左右持续1h，再通风排湿。3－4h后棚湿低于25℃时可重复一次。
(2)减湿的措施有:通风
4.3二氧化碳控制的相关问题
作物在各个生产时期或一天24小时内,对一氧化碳量的要求都不样。因此应先总结出不同作物在不同生产时期、每天24小时二氧化碳需求曲线,在实际操作中尽量满足。例如，减少二氧化碳措施：加强通风、排气；增加二氧化碳措施：当室内含二氧化碳数量低于或室外的二氧化碳含量时,可先采用送背风措施，当发现室内含有二氧化碳数高于或室外的二氧化碳含量时,应打开二氧化碳发生器阀门送二氧化碳。
5小温室和大温室计算机应用若干问题的讨论
5.1温室栽培作物发展
我国温室栽培技术的发展，随着社会的科学的发展，我国温室温室栽培的发展将向着域化、节能化、专业化发展发展，形成高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业，为社会提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品，提高物质产量。我国温室栽培未来的发展呈现出现代化、精准化、多元化、都市型的特点
5.2计算机监控更能够为作物保证质量
为了更方便清晰的掌握温室大棚作物的环境参数情况，选用计算机作为上位组态开发平台，通过易控本身提供的各图形模板，可方便地进展监控界面设计，可以实现易控上位界面和无线收发模块的实时通信另外利用易控的程发表功能，还可以通过远程监控界面在IE浏览器上直接查看温室大棚作物的生长情况。
5.3用电安全
应注意用电安全,主要措施有:
1动磁式压力表的可变电阻值随压力升高而升高
- 安装压力传感器时,不可直接拧外壳。
- 如传感器有报警,那么传感器线与报警线不可接反
结论
随着时代科技潮流的推动,具有我国中国特色优势的现代化设施园艺产业基地正日益朝着园区规模逐步扩大化、自动化、科技水平现代化提高等发展方向迅速发展。设施园艺产业作为我国的重要产业之一，已经取得了一些研究成果并投入到了实际使用。通过此次对传感器在园艺设施中的运用的研究性学习，我们更加能够了其对推动农业现代化的重要性。它促进了国家农业生产现代化改革的推进步伐、蔬菜品种的规模化设施工厂化栽培。，也掀起了我国发展设施园艺产业的又一大浪潮。
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