智能化的技術(shù)與裝備，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的需求，也是提高設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和能力的需求。隨著我國農(nóng)業(yè)技術(shù)水平不斷發(fā)展，特別是近幾年來，隨著國際交流的增多，通過整合引進(jìn)國外先進(jìn)的溫室建造技術(shù)、無土栽培技術(shù)以及工廠化種植理念，結(jié)合國內(nèi)的生產(chǎn)實際，在不斷的生產(chǎn)實踐中，逐步形成了適合我國實際情況的新型智能溫室大棚模式。
溫室控制系統(tǒng)
溫室控制系統(tǒng)溫室控制系統(tǒng)是專門為農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)業(yè)環(huán)境控制、氣象觀測開發(fā)生產(chǎn)的環(huán)境自動控制系統(tǒng)。溫室控制系統(tǒng)可測量風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、光照、氣壓、雨量、太陽輻射量、太陽紫外線、土壤溫濕度等農(nóng)業(yè)環(huán)境要素，根據(jù)溫室植物生長要求，自動控制開窗、卷膜、風(fēng)機(jī)濕簾、生物補(bǔ)光、灌溉施肥等環(huán)境控制設(shè)備，自動調(diào)控溫室內(nèi)環(huán)境，為植物生長提供最佳環(huán)境。
計算機(jī)環(huán)境測量和控制系統(tǒng)是創(chuàng)造適宜溫室小氣候生態(tài)環(huán)境不可缺少的重要手段和設(shè)施。通過采用綜合環(huán)境控制方法，使用先進(jìn)的控制技術(shù)和控制策略，充分考慮各控制過程間的關(guān)系，真正起到自動化和節(jié)能的作用計算機(jī)控制系統(tǒng)由一個或多個模塊化的“智能”控制單元或控制器組成，控制器內(nèi)安裝相應(yīng)的應(yīng)用控制程序，系統(tǒng)通過各種傳感器實時采集程序所需的數(shù)據(jù)，如溫室內(nèi)部的溫度等環(huán)境參數(shù)及溫室外部的溫度、光照、風(fēng)、雨等氣候條件，并反映到中心計算機(jī)上。通過綜合程序?qū)Ω鞣N環(huán)境參數(shù)加以處理后，反饋到相關(guān)設(shè)備的控制器上，實現(xiàn)設(shè)備的開啟或關(guān)閉，達(dá)到作物生長所需的最佳室內(nèi)環(huán)境條件。如 PRIVA是溫室環(huán)境計算機(jī)控制系統(tǒng)的最早開發(fā)者，目前有超過7000家用戶在52個國家使用該系統(tǒng)，在全世界市場占有率達(dá)5%，是目前世界上技術(shù)最先進(jìn)、質(zhì)量最可靠的溫室環(huán)境計算機(jī)控制系統(tǒng)。
溫室通風(fēng)系統(tǒng)
溫室通風(fēng)系統(tǒng)溫室是一個半封閉系統(tǒng)，依靠覆蓋材料形成與外界相對隔離的室內(nèi)空間。通過調(diào)節(jié)和控制通風(fēng)系統(tǒng)可在溫室中創(chuàng)造出適于植物生長并優(yōu)于室外自然環(huán)境的條件，如通過降溫、降濕、調(diào)節(jié)氣流和CO2濃度等，對室內(nèi)產(chǎn)生的高溫、高濕和低CO2濃度等不利于植物生長的環(huán)境加以修正。
齒輪齒條通風(fēng)系統(tǒng)是現(xiàn)代溫室中普遍采用的機(jī)械裝置，一套機(jī)構(gòu)可多處使用，該機(jī)構(gòu)由齒輪齒條、限位構(gòu)件和擺桿組成，齒輪繞軸作逆時針轉(zhuǎn)動時，帶動齒條作平面運(yùn)動，齒條通過鉸接軸推動窗體開啟：齒輪順時針轉(zhuǎn)動時，則帶動窗體閉合。該機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)近似線性運(yùn)動，定位準(zhǔn)確，易于采用自動控制。如荷蘭 Ridder Drive Systems公司生產(chǎn)的溫室用通風(fēng)系統(tǒng)，質(zhì)量好、設(shè)備可靠、價格合理，在溫室內(nèi)使用較多，整套系統(tǒng)用減速齒輪箱、齒輪、齒條、限位構(gòu)件、擺桿和標(biāo)準(zhǔn)配件組成。
溫室灌溉系統(tǒng)
溫室灌溉系統(tǒng)溫室灌溉系統(tǒng)用于溫室內(nèi)蔬菜或花卉的水分和肥料養(yǎng)分供應(yīng)，可根據(jù)溫室作物的水肥要求規(guī)律及其栽培基質(zhì)的灌水特性，定時定量地供應(yīng)水分和養(yǎng)分。系統(tǒng)包括灌溉水和回收液儲水罐、首部樞紐（包括壓力水源、過濾器、穩(wěn)壓設(shè)備、施肥設(shè)備、紫外消毒設(shè)備等）、田間管網(wǎng)（包括PVC管、PE管、電磁閥等）、滴灌毛管和滴箭及必要的測量與控制設(shè)備此系統(tǒng)通過土壤、氣象、作物等類傳感器及監(jiān)測設(shè)備將土壤、作物、氣象狀況等監(jiān)測數(shù)據(jù)傳到計算機(jī)中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)中的各類軟件將匯集的數(shù)值進(jìn)行分析。比如將含水量與灌溉飽和點(diǎn)和補(bǔ)償點(diǎn)進(jìn)行比較后確定是否應(yīng)該灌溉或停止灌溉，然后將開啟或關(guān)閉閥門的信號通過中央控制系統(tǒng)傳輸?shù)介y門控制系統(tǒng)，再由閥門控制系統(tǒng)實施某輪灌區(qū)的閥門開啟或關(guān)閉，以此來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化控制。
在溫室使用過程中，由于灌溉系統(tǒng)的用水量較大，對雨水有效回收利用，既能節(jié)約運(yùn)行成本，又能有效利用自然資源，因此通常會在溫室的灌溉系統(tǒng)中設(shè)置雨水回收池對溫室屋面的雨水進(jìn)行收集。為減少雨水收集池的建造成本，整個雨水池的堤壩和底部均用泥土夯實制作為雨水承載容器，同時為了防止雨水從夯實泥土中滲漏或地下水滲透到雨水池內(nèi)，需在堤壩和底部墊上一層蓄水池防水內(nèi)襯，同時該內(nèi)襯還應(yīng)具備防止蓄水池內(nèi)生苔的功能。此外，在灌溉系統(tǒng)中，為防止外界水源地波動對內(nèi)部灌溉設(shè)備的影響，在灌溉系統(tǒng)首部需設(shè)置一個儲水設(shè)備，即儲水罐，作為承水及緩沖的設(shè)備，一個儲水罐的容積通常要保證溫室一個工作日的灌溉用水量。
溫室移栽系統(tǒng)
溫室移栽系統(tǒng)溫室移栽系統(tǒng)用于封閉溫室的蔬菜、花卉無土栽培，它的使用將大大提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。此系統(tǒng)主要由栽培吊槽、作物支撐、營養(yǎng)液回收系統(tǒng)、移動栽培系統(tǒng)等幾部分組成，由計算機(jī)來控制整個系統(tǒng)的工作。
其原理是：植物被種植在吊掛于溫室桁架之上的栽培槽內(nèi)，吊掛用的鋼絲繩采用特殊設(shè)計的掛鉤與栽培槽相連，不僅強(qiáng)度高，而且遮蔭少，安裝方便：根據(jù)作物不同，栽培槽高于地面0.6~1.3m：采用一套電動栽培槽水平移動系統(tǒng)，由減速電機(jī)驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)動平移鋼絲繩拉動一半的懸掛栽培槽，從而使高密度的懸掛栽培系統(tǒng)形成適合工人操作的通道，可提高溫室栽培密度40%左右：栽培槽的使用使自動灌溉施肥輕而易舉，不僅灌溉均勻，而且可實現(xiàn)灌溉、施肥和廢液回收的一體化，降低使用成本：電動軌道栽培車行走于溫室地面的加熱軌道上，操作便利。
該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：環(huán)境好，光照充足，通風(fēng)良好：工人操作方便，大大提高了勞動生產(chǎn)率：提高了栽培密度，產(chǎn)品產(chǎn)量高，品質(zhì)好：提高了自動灌溉施肥的灌溉均勻度：輕松實現(xiàn)了廢液回收利用，環(huán)保：減少了農(nóng)藥的使用。
新型溫室設(shè)施裝備技術(shù)系統(tǒng)
國外新型溫室設(shè)施裝備技術(shù)系統(tǒng)推廣應(yīng)用的優(yōu)勢與潛力現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)是解決土地資源匱缺的手段之一，能提高土地利用率、產(chǎn)出率、貢獻(xiàn)率，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然。它在豐富廣大人民“菜籃子”的同時，也節(jié)約了寶貴的土地資源。此外，它還是景觀農(nóng)業(yè)的組成部分，是科普教育的基地近年來，我國的現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)取得了長足的發(fā)展，已成為世界設(shè)施農(nóng)業(yè)大國，但目前，設(shè)施總體水平與世界發(fā)達(dá)國家仍存在較大差距，主要還是以一些簡易設(shè)施為主。
現(xiàn)代化設(shè)施雖然近年有了較快的發(fā)展，但由于運(yùn)行成本偏高，特別是冬季供熱的高成本，影響了現(xiàn)代溫室的效益發(fā)揮。為此，近年來提出了封閉溫室的理念，該類型溫室通過采用地源熱泵技術(shù)，夏季對溫室進(jìn)行降溫，同時熱量儲存到地下，冬季則相反，將夏季儲存在地下的熱量用于溫室加溫，同時在地下蓄冷，周年維持熱量平衡。該類型溫室可有效減少由于溫室加溫所帶來的能源消耗和廢氣排放，同時對廢液、營養(yǎng)液進(jìn)行回收利用，可有效避免其流失對周邊環(huán)境的影響，具有環(huán)保、節(jié)能的特點(diǎn)，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念及國家倡導(dǎo)的持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。該類型溫度一經(jīng)提出便得到迅速應(yīng)用，為更好地發(fā)揮該類型溫度的優(yōu)勢，需進(jìn)一步研究各種配套的現(xiàn)代化設(shè)施和技術(shù)，使各項設(shè)施達(dá)到最佳組合，從而實現(xiàn)最大利益化。
智能溫室六大發(fā)展趨勢
從長遠(yuǎn)發(fā)展看，我國溫室市場發(fā)展?jié)摿薮螅悄軠厥掖笈镉脩粢糙呌诶碇呛统墒?，普遍要求溫室趨于布局合理化和對?dāng)?shù)貧夂驐l件適應(yīng)性的科學(xué)化以及溫室應(yīng)用技術(shù)的普及化。
智能溫室大棚近年來的發(fā)展趨勢主要可以歸結(jié)如下：
1、智能溫室大棚與現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合，提高硬件質(zhì)量，增強(qiáng)配套能力。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)要在建筑結(jié)構(gòu)工程、材料工程和節(jié)水節(jié)能工程方面進(jìn)一步發(fā)展，在提高主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時，應(yīng)不斷增強(qiáng)配套能力。
2、設(shè)施與設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，包括溫室及配套設(shè)施性能、結(jié)構(gòu)、設(shè)計、安裝、建設(shè)、使用標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)施栽培工藝與生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量與監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。
3、加強(qiáng)采后加工處理技術(shù)的研究開發(fā)，包括采后清洗、分級、預(yù)冷、加工、包裝、儲藏、運(yùn)輸?shù)冗^程的工藝技術(shù)及配套設(shè)施、裝備等，提高產(chǎn)品附加值和國際市場競爭力。
4、智能溫室大棚與計算機(jī)自動控制技術(shù)結(jié)合。實現(xiàn)光、溫、水、肥、氣等因素的自動監(jiān)控和作業(yè)機(jī)械的自動化控制等。
5、與信息技術(shù)結(jié)合，建立以產(chǎn)品、技術(shù)和市場等為主要內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化管理、模式化運(yùn)行、遠(yuǎn)程服務(wù)等。
6、與生物技術(shù)結(jié)合，開發(fā)出抗逆性強(qiáng)、抗病蟲害、耐貯藏和高產(chǎn)的問世作物新品種，提高溫室作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；利用生物制劑、生物農(nóng)藥、生物肥料等專用生產(chǎn)資料，向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)方向發(fā)展，為社會提供更加豐富沒有污染、安全的綠色健康食品。
