近期，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、北京市設(shè)施蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)崗位專家安冬開(kāi)展了基于電力線載波傳輸與智能開(kāi)關(guān)技術(shù)結(jié)合的設(shè)施蔬菜環(huán)境實(shí)時(shí)測(cè)控技術(shù)研究，首次將這種新型農(nóng)業(yè)設(shè)施環(huán)境測(cè)控技術(shù)在北京房山綜合實(shí)驗(yàn)站實(shí)驗(yàn)成功，解決了設(shè)施蔬菜環(huán)境測(cè)控中的相關(guān)突出問(wèn)題。
科學(xué)的設(shè)施環(huán)境測(cè)控對(duì)提高蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)以及能源利用率具有重要的意義。
“然而，現(xiàn)有設(shè)施蔬菜環(huán)境測(cè)控中存在兩個(gè)突出的技術(shù)問(wèn)題：一是溫度、濕度、光照等環(huán)境因子感知與傳輸需布設(shè)專用傳輸線路，傳輸費(fèi)用較高；二是卷簾、風(fēng)機(jī)等環(huán)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)無(wú)法實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)，設(shè)備故障停機(jī)會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失或存在線路漏電等安全隱患。”安冬告訴記者。
該項(xiàng)研究主要由溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集與傳輸、環(huán)控設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制和遠(yuǎn)程測(cè)控平臺(tái)三部分組成。
“對(duì)于溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集與傳輸，主要利用溫室中現(xiàn)有的電線采用電力線載波傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地將采集到的光照、溫濕度等環(huán)境信息傳輸給遠(yuǎn)程測(cè)控平臺(tái)；對(duì)于環(huán)控設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及控制，主要是利用溫室中現(xiàn)有的電線采用智能開(kāi)關(guān)技術(shù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集卷簾機(jī)等設(shè)備的電壓、電流、功率傳輸給遠(yuǎn)程測(cè)控平臺(tái)；而遠(yuǎn)程測(cè)控平臺(tái)主要是用于實(shí)時(shí)顯示、分析環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)并根據(jù)智能模型下達(dá)設(shè)備運(yùn)行指令、預(yù)警設(shè)備故障?！卑捕M(jìn)一步分析說(shuō)。
為什么電力線載波傳輸技術(shù)和智能開(kāi)關(guān)技術(shù)適宜應(yīng)用于設(shè)施蔬菜環(huán)境測(cè)控中？“電力線載波傳輸技術(shù)具有免布線、無(wú)通訊成本、即插即用、傳輸穩(wěn)定等特點(diǎn)，非常適合在多個(gè)溫室、超大跨度區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與設(shè)備控制。智能開(kāi)關(guān)技術(shù)可以彌補(bǔ)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)法監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的漏洞，可以采集卷簾機(jī)等設(shè)備的電壓電流功率信息，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免設(shè)備故障停機(jī)造成經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患?！卑捕f(shuō)。
如今，這兩項(xiàng)技術(shù)已在工業(yè)中智能電表自動(dòng)抄表及大型電力設(shè)備監(jiān)控中得到有效應(yīng)用，農(nóng)業(yè)中應(yīng)用有不同于工業(yè)的特殊技術(shù)要求，針對(duì)設(shè)施溫室的具體需求，該團(tuán)隊(duì)將該技術(shù)進(jìn)行了軟硬件升級(jí)改進(jìn)，首次將上述技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)施環(huán)境測(cè)控上實(shí)驗(yàn)成功。
目前，該技術(shù)已在北京房山綜合實(shí)驗(yàn)站兩棟日光溫室內(nèi)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)示范。“自2022年11月10日至2023年3月29日該系統(tǒng)已采集101天有效數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集以10分鐘為單位，每種環(huán)境因子在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上已有14544條數(shù)據(jù)。對(duì)比基于4G的傳輸模式，數(shù)據(jù)一致性為99.99%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該技術(shù)可準(zhǔn)確、穩(wěn)定采集環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并為園區(qū)排查電線漏電的安全隱患1次。”安冬說(shuō)。
