1、论园艺设施中传感器的应用摘要：随着科技的发展，为了适应日新月异的人民生活需求，我国园艺产业的也快速发展起来。根据我国实际情况，建设中国特色的园艺产业更成为了近年来的焦点。园艺设施要朝着智能化。自动化的方向发展，就必须采用传感器实现相关参量的检测，文章就园艺设施的相关传感器应用进行分析，通过对我国园艺产业的发展现状进行简单阐述，并对我国园艺发展方向进行了展望。 关键词：园艺；设施；传感器 中图分类号：F307.13 文献标识码：A 文章编号： 正文：现代化园艺设施应用先进的科学技术，采用连续生产方式提高土地产出率、劳动生产率和社会、经济效率，高效、均衡地生产各种园艺产品。它可以不受地点和气候的影
2、响，四季稳定生产，在寒冷地带、沙漠地带，甚至在宇宙空间和地下空间也能提供新鲜的植物，有效地改善了农业生态、生产条件，促进资源的合理利用和科学开发。 一、中国园艺产业的现状 中国的园艺产业近年来发展最为迅速，而我国与外国发达国家相比还存在距离，主要表现在： 1.园艺产品单一性 栽培对象以蔬菜、瓜果、花卉为主，且专用品种很少，产量和品质的提高。 2.园艺设施靠引进 目前国内能形成规模生产能力的温室制造工厂较少，多数厂家不能生产内部的配套设备，不具备足够的市场竞争力，所以出现了到处引进的局面。国外温室的外观和自动化程度优于国产温室，但从目前进口温室运营情况看，进口温室价格高、效益低、能耗大，且结构和
3、种植技术亟待改进。 3附属设施不配套 国外产品导入较多高新科技，对配套设施材料要求很高，国内缺少与之配套的产品。 4.调控水平低 我国的园艺技术缺乏量化指标，经验色彩浓厚，科技含量不足，只能被动地保温、降温、遮阳、防雨，而不能主动地调节温、光、水、肥、气，这是限制设施栽培作物高产优质栽培的主要障碍。 5.管理意识不强 园艺是高投入、高出产、科技社会性密集型的产业，经营者要有较强的经营管理意识和广泛的专业知识，要根据市场需求从提高产品质量、降低成本等综合经营管理入手，增加经济效益。 二、园艺发展方向 现在世界各国的园艺设施发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
4、 1、环境控制自动化 生态环境因素控制自动化的主要内容是温、湿度的自动调节,灌水量、水温自动调节,CO2 施肥自动调节,温室通风换气自动调节等。通过控制各种相应的操作设备来控制上述内容,以达到给作物创造最佳生长环境的目的。对环境影响因素采用的控制方法一般有 2 种: 单因子控制。这是对温度、湿度、光照和 CO2 浓度等进行单独控制的方法,其中主要是控制温度,其次是湿度,包括空气湿度和土壤(或基质)的湿度。其局限性在于外界气候的变化随时影响到室内的小气候,靠人工指令随时进行相应改变是很难办到的。 多因素综合控制。这是 20 世纪 80 年代发展起来的利用计算机控制温室环境因素的方法,将各种作物不
5、同生长发育阶段需要的适宜环境条件要求输入计算机程序,当某一环境因素发生改变时,其余因素自动作出相应修正或调整。一般以光照条件为始变因素,温度、湿度和 CO2 浓度为随变因素,使这 5 个主要环境因素随时处于最佳配合状态。 2、作业自动化 以往传统的生产过程都是劳动力占用主要地位，在生产作业过程中，施行全自动化，可以有效的节省大量劳动力。在控制外界生态因素以及生产作业过程等两方面，计算机的应用起到了决定性的作用，可以利用计算机技术达到自动化的控制目的。 园艺栽培包括耕耘、育苗、定植、收获、包装等,作业种类多,像摘叶、防除、搬运等作业反复进行,需要投入大量的劳动力。又由于设施内高温、高湿等不良劳动
6、环境,需要发展作业自动化。目前蔬菜、花卉和苗木生产的数量不断增加,育苗中移苗工作需要很多劳力,而人工成本不断上升,因此在发达国家发明了机器人移苗机。机器人还能根据光反射和折射原理,准确地测定植物需水量,从而进行灌溉的控制。为此,一些发达国家也进行了与此相关联的种苗的特性、优质种苗的选择方法、间苗方法等基础技术的研究。还进行了设施内多功能管理、搬运自动行走作业的研究。计算机的应用还为温室节能、施肥、经营管理提供了方便。 三、自动化的实现和传感器的使用 在植物、作物栽培过程中，人们都希望能够分析各有关参量对作物生产过程的影响，因此就有测量各参量的需求。最典型的要求测量的参数有温度、湿度、光照及二氧
7、化碳含量四个主要参数。 园艺设施对于这些参量传感器的基本要求是：可靠，耐潮湿，适用范围广，适当的精确度，价格便宜，同时便于观察，便于跟其它控制装置接口。 1 温度传感器 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。 温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。园艺设施中采用的温度传感器主要有：膨胀式：分为液体、气体、固体(热胀冷缩)；热电偶；热电阻；集成温度传感器；数字式温度传感器。 2 二氧化碳传感器 目前各种检测用的二氧化碳(c02)传感器种类较多，园艺设施所用的二氧化碳传感器为 MW20
8、 型。 3 光照传感器 辐射能通量表示入阳辐射能大小物理量，光照度是物体表而积被照明程度的物理量。二者是两个物理意义不同的光学概念。光照传感器采用热电效应原理，在线性范围内，输出信号与入阳辐照度成正比。 4 湿度传感器 湿度是表示大气干燥程度的物理量，用绝对湿度和相对湿度等物理量表示。绝对湿度是指在一定温度和压力条件下，单位体积的混合气体中所含水蒸气含量，相对湿度是指绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比，用百分数表达。园艺设施对测湿器件要求：耐污染、温度影响小、稳定性好，响应快，微型化，集成化，性价比高。湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。园艺设施一般用湿敏电阻
9、。根据感湿层的材料和配方不同湿敏电阻可分为有负特性湿敏电阻和正特性湿敏电阻。 结语：随着世界信息技术以及经济的高速发展，具有中国特色的设施园艺产业正朝着规模扩大化、自动化、科技现代化等方向发展。设施园艺产业在维系人民食品安全等传统基础型农业方面也做出了重大贡献，同时也推动了农业现代化的步伐，蔬菜的设施栽培在我国设施园艺产业中发展尤为迅猛。 参考文献： 1 郑秀莲.现代温室气候的专家控制系统J. 机电工程. 2003(03) 2 闫杰,罗庆熙,陈碧华.园艺设施内湿度环境的调控J. 长江蔬菜. 2004(09) 2 刘庆玉,付立思,赵玲,鲁楠.温室环境自动控制系统的研究J. 农村能源. 1998(02) 4 闫杰,罗庆熙.园艺设施内湿度环境的调控J. 农村实用工程技术(温室园艺). 2004(07)
