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摘要：随着人们的生产和生活水平提高，对农产品的质量和数量要求也越来越高。而传统的农业生产模式，即传统温室大棚相对简陋，因其材料低成本、取用方便等因素在经济落后时期被广泛使用。但是由于其存在功能性低、保温能力差、抗压能力差、通气能力差、管理成本高，即播种种植、蔬果花卉授粉、植物灌溉施肥、蔬果收获等都需要大量的人力物力，和生产效率低下等问题，无法及时满足人们的生产需求，再加上后期新型材料的出现，现代智能化温室的出现就成为了必然。农业生产方式也逐渐向信息化、智能化转变。

基于以上情况，安徽建工生态科技股份有限公司采用智能化温室建设技术，该技术使用保温被系统、电动通风系统、太阳能集热板供暖系统、水肥一体化及水处理系统，温室控制及物联网系统实现对温室环境的精细化控制。通过优化、实时监测作物生长环境，实现智能灌溉，从而提高农产品的质量和产量，做到精准化生产。

1 建设特点

1.1 节水、降低成本

智能水肥一体化系统能够实时监测基地作物种植环境，实现智能化、定时定量的灌溉。根据不同生育期的需求设计，精细化控制水分和养分以定时定量，按比例提供给作物。

1.2 节能、节材及环保

温室土建采用的螺旋地桩基础可重复使用，且使用年限均较长，达到节材效果。智能温室采用的太阳能集热板供暖系统通过太阳能集热板收集太阳能，并将其转化成温室所需要的热能及电能，大大提高了能源利用率，符合节能、环保新理念。

1.3 节省成本

基于农业物联网的智能温室控制系统可利用环境数据与作物信息，实现信息智能化监测和自动化操作，提高利用效率，同时减少人工操作，节省成本。

2 适用范围

智能化温室的应用，一般以农业生产与研发为主要功能，脱离季节限制与气候影响是温室的特点。在现代农业园常见的温室主要用于种植各种蔬菜、花卉，也可以开展水产养殖、果树种植、菌类繁殖等生产活动。随着中国现代农业科技的进步，休闲农业、田园综合体等一二三产业融合发展，智能温室有了更多发展模式。这些均可使用本工艺方法。

3 工艺原理

该工艺采用集成灌溉和施肥一体化系统，并利用传感器、控制器和智能化管理等技术手段，实现对水肥的精确供给和调控。并通过太阳能集热板在白天吸收太阳光为温室内部增温，同时通过保温材料减少热量损失，达到增温的目的。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

4.2 操作要点

4.2.1 施工准备

根据农业农村部发布的《日光温室建设标准》，进行智能化日光温室的施工设计。

首先做好调查研究工作，收集需要的各种技术资料，包括现场地形、地质、水文以及现场周围房屋供水、供电、通讯情况，现场地上地下障碍物等资料，选址要注意避开污染源和水源，且须地平、土层深厚、排水良好。设计要考虑到周边环境，以及现代农业的科学技术，以实现高产、高效、高质的目标。同时，设计要符合当地气候、温度和降雨量等条件，尽可能满足植物的生长需求。还需了解掌握建材资源，选择高质量、优质价比高的材料，同时要注意没有任何质量问题，以保证施工的安全和效益。

4.2.2 温室基础土建

温室土建基础采用螺旋地桩基础，不采用混凝土浇筑。螺旋地桩规格60*2.5*1200mm，靠其自身的螺纹，将土壤“攻、钻、挤、压”出相应的螺纹，使之相互紧密配合。地桩布置间距约3米，依次根据测量放线的桩位进行人力施工，两人一组，顺时针旋转打进地面。螺旋地桩与30*75*2mm热镀锌椭圆管螺栓连接成一体组成温室地梁结构。内部设施栽培及水肥一体化区域需进行整平夯实，并铺设白色抗老化园艺地布，采用地布钉固定。温室内部后墙位置设过道，宽度1000mm，荷兰砖铺设。

4.2.3 搭建温室主体骨架

温室主体采用热镀锌钢骨架，承载力强、抗风能力强、整体性好、使用时间久、在潮湿环境中不生锈。

主体结构：主拱采用30*75*2镀锌椭圆管，纵梁采用20mm热镀锌圆管。温室骨架与基础结构的连接均采用连接件螺栓连接，梁架间距1米，大棚中部每隔3米设主立柱1根。6道φ25*1.5纵梁，1道φ42加强梁。山墙厚度500mm，采用50*50*2mm热镀锌双层骨架，后墙内层骨架采用30*50*2.0mm热镀锌骨架，双层架采用拉筋连接。

4.2.4 覆盖薄膜

温室覆盖15丝PO膜。PO膜具有高透光，消雾流滴，抗拉力强等特点。首先拉棚上的膜，固定膜的上端，再固定膜的两端。按照屋顶棚膜覆盖的方法，室外棚膜覆盖后，要在上面套上压膜绳，加强棚膜的牢固性。膜绳上端系在棚顶地锚上，下端系在棚前地锚上。每隔2米可以铺设一根膜绳。关键是拧紧、固定。

4.2.5 温室外顶部设置保温被系统一套

为了防止夜间温室内的温度过低，在温室外顶部设置保温被系统一套，为温室内部保温。后墙为双层骨架，设置为三层中空结构，外层采用500g无纺布+10丝黑白膜（含茂金属抗撕裂抗老化膜）+新型防雨保温棉被，内层采用10丝黑白膜+500g无纺布。两侧山墙采用500g无纺布+10丝黑白膜+新型防雨保温棉被。

实用新型防水、抗老化、轻质、高效保温被是最新一代温室专用保温被。它是一种用于蔬菜温室、精密仪器防冻、救灾帐篷等多种用途的复合材料。此产品120gPE+3mm珍珠棉+900g太空棉+120gPE。第一层：外层采用淋膜PE防水编制布：120克/平方米；第二层：珍珠棉：3mm厚度；第三层：太空棉：900g /平方米；第四层：内层采用淋膜PE防水编制布：120克/平方米；粘扣：粘扣宽度为8cm，缝线为轮胎线。

温室卷被系统采用中卷模式，五轴卷被电机、卷被油杆、支臂等。在日光温室长度方向中心位置（两骨架的中间）放置拉绳两条，上端固定间距1m左右，长度为温室膜宽度的2倍以上。拉绳上面铺放保温被一块，上端固定。将主机放置在保温被中间位置的地面上。保温被与被之间用粘扣相连，飞边加固，使单栋温室的保温被连接成为一个整体，以提高温室的保温密封性能和保温被的抗风能力；保温被最上端设置气眼，方便与铁管固定；保温被下端采用自攻丝与铁管固定。

4.2.6 安装电动通风系统

利用热空气向上聚集的特性，采用屋脊开顶窗方式进行自然通风，当温室需要通风换气降温时打开天窗，且消耗动力能源较少。

温室顶天窗及侧窗采用电动卷膜系统，顶天窗铺设防水兜塑料网片。薄膜的上端用压膜槽和压膜卡固定，薄膜的下端用塑料卡固定在卷膜轴上。卷膜轴的一端与卷膜器连接，摇动卷膜器，驱动卷膜轴卷起或放下。

为方便温室自然通风，在温室的顶部设置了电动连续开窗系统。当温室需要自然通风时，可通过指令打开电动窗，进行自然通风，当温室不需要自然通风时，可关闭电动窗，以达到温室密封、保温的效果。

4.2.7 安装太阳能集热板供暖系统

本温室冬季采用太阳能集热板供暖系统。

最新第六代主动蓄放热系统由铝合金翅片集放热板、循环管路、蓄热水池等组成。集放热板为铝合金材质，表面亚光黑色喷塑，宽1.03 m，高1.9m，整套系统采用闭式同程循环方法，集放热水流均匀。首先铺设供回水管路，材质全部采用φ50PVC。把管道上的所有阀门布置在便于维修的位置上，且管道连接处涂PVC胶水，防止漏水。内墙体处安装太阳能集热板，温室内下埋布置地暖管线，室内管道埋于地下-0.20m，并配备感应控制柜感应集热板温度及空气温度对水泵及加热棒进行控制。

主动蓄放热系统平均集热功率105-183 W/m2/，单位面积集热量分别为2.6-4.6 MJ/m2/（一般砖墙温室0.35-1.2 MJ/m2/），与电加热相比，平均节能率63%以上，可提高温室夜间气温3-5℃，进而提高设施蔬菜产量10%以上，降低并消除冷害、冻害的发生率。

4.2.8 水肥一体化及水处理系统

利用水肥一体机、原水过滤系统、原水罐、净水罐及单级反渗透水处理系统，实时监测大棚作物种植环境，实现智能化、定时定量灌溉施肥。

1水肥一体机：施肥机（380V.1.5KW，DN25，自动控制，3路吸肥，每路流量600L/h，支持变频远程联动；支持外部电子阀控制，有限控制；7寸工业级触摸屏，支持手机APP控制），带配肥桶及搅拌泵，连接配件等；

2原水过滤系统：离心双网过滤器、自动反冲洗叠片过滤及其配套附件；

3原水罐：约10立方米；

4净水罐：约10立方米；

5单级反渗透水处理系统：原水箱（塑制）-原水泵-自动沙滤-自动碳滤-阻垢剂系统-精滤系统-主机系统-纯水箱（塑制）及设备之间配套附件，全自动流程设计。

整个水路流程为：从井水取水源；井水经过“离心过滤器、砂石过滤器、碟片过滤器变为“清水”；“清水”通过恒压变频供水系统输送到温室；“清水”经过施肥机，将水+大量元素（氮、磷、钾）+中量元素和微量元素（钙、镁、铜、铁、锌、硼、锰、螯合铁等）调配成“营养液”，通过滴灌管网输入到植物根部。

4.2.9 安装温室控制及物联网系统

1控制系统

控制该温室的温度、湿度、通风等电器设备，以保证温室内的最佳环境。

将各类传感器、智能控制柜等设备，结合温室布局情况，安装部署好监测点。传感器等设备安装支持壁挂安装。将感知设备依次接入到云平台上，并与开窗系统、灌溉系统、监控视频等设备串联，串联原则是相应调控原则，如环境数据采集传感器与开窗系统、风机等设备对应绑定，其他设备的对应关系也是同样道理，沟通构成无线网络。

数据采集：环境数据采集传感器可对温室内的空气温度、湿度、光照值、二氧化碳、土壤温度、湿度、EC值、PH值等进行实时监测，一体化集成度高，安装便捷，可根据种植作物不同，自由搭配监测参数。支持云端数据对比、数据报警、与温控设备进行自动化控制。

智能控制：由物联网智能控制柜实现，该控制柜在传统的电气控制柜上进行了物联网智能控制系统升级。

2供电电源

电源进户线采用三相五线制，电缆沿电缆沟暗敷设，用电负荷等级为三级负荷，对供电无特殊要求。

5.2.10 温室系统调试及验收

依次对保温被系统、电动通风系统、太阳能集热板供暖系统、水肥一体化及水处理系统，温室控制及物联网系统进行调试及验收。

保温被系统：检查保温被与被之间连接是否紧固，主机及各连接处螺丝是否有松动，焊接处是否出现断裂、开焊等。使用前必须给制动离合系统上油，保持润滑，以免造成早期磨损，致使刹车失灵。电源打开测试保温被是否可以正常伸卷。把卷帘绳的长度（松紧度）调整一致将卷帘机卷至温室顶，观察保温被平行度，卷好的保温被应紧实、粗细均匀，与地面基本平行。

电动通风系统：检查电动卷膜器的固定件是否牢固，无松动和异响。检查导向是否竖直，采用水平仪测量，调整好后固定。检查轴承、链条等运行部件是否灵活可靠。接通电源，查看电机正反转方向是否正确，是否正常运转。

太阳能集热板供暖系统：检查阀门是否正常开启，管道连接处是否接好。系统应连续试运行2-3天，以便检查太阳能集热板和放热系统的结合性能。

水肥一体化及水处理系统：检查各部分连接是否紧固，水肥一体化系统的阀门是否正常开启，电源和信号线是否接好等。调整控制器的参数，测试水肥一体化系统是否可以正常工作，如灌输速度、断肥次数等。在系统测试过程中，需要注意检查系统各部分是否正常工作，如肥料罐内是否有足够的肥料，水泵是否正常工作，管道是否一直流通等。

温室控制及物联网系统：检查所有电器设备是否正常通电及正常运转。测试物联网智能控制柜是否正常工作，测试环境数据采集传感器对温室内的空气温度、湿度、光照值、二氧化碳、土壤温度、湿度、EC值、PH值等是否正常监测，并检查LED显示屏是否显示传感器数据及显示的是否准确。

参考文献

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