青岛多层薄膜温室建造,温室大棚物联网系统方案 -ag真人官方入口

智能温室大棚设计方案

智能温室大棚设计方案 2020-02-09 13:17:34 本工程为智能温室大棚设计，

11 连栋,长 32 米，宽 88 米，大,轴线面积 2816 平方米外遮阳温室， 2 栋，共 5632 平方米。工程内容主要包括大棚主体设计、

制作、安装。二．温室规格

根据建筑方要求，该大棚为薄膜温室，型号为 pgr-8l。大

棚采用圆拱形屋面结构，跨度 8 米，肩高 3 米，脊高 4.8 米，加

外遮阳系统总高度 5.3 米,墙裙高 0.3m，拱杆间距 1m，立柱 4

米。大棚的两侧及顶部安装卷膜机构，并用宽 1.5m 米的防虫网,

门洞尺寸（宽3高）为 232 米, 11 联栋。外遮阳连栋温室，每

跨温室前端配置排风机；后端面安装降温湿帘；温室安装倒挂

式微喷灌。见《连栋温室大棚端面结构图》与《连栋温室大棚

侧面结构图》

三．大棚的结构设计

本设计参照美国?温室设计标准?和国家相关标准设计。包括

? 建筑结构载荷规范 ? （ gbj9-87 ）， ? 钢结构设计规范

?(gbj17-88),?冷弯薄壁型钢结构技术规范?(gbj18-87)，《建筑

物最小设计荷载要求》等。

根据西南气候及本温室大棚等资料，轻钢结构，外型设计使用圆拱型，圆拱室顶比尖拱型室顶采光性高 20%，；圆拱型温室

具有良好的通风性能，跨度 8 米，也具有良好的落水性能；并结

构性能更好。见阳光照射示意图。

风载：1.53kn/m2

雪载：22.4kn/m2

恒载：116.2kg/m2

吊挂载荷：118.3kg/m2

最大排雨量：1150mm/h

见载荷设计示意图。

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温室主体结构包括:主体结构、通风系统、覆盖物、等。温室基础采用独立墩基础以及基础墙，与地面平齐，四周砌

0.3 米高的墙裙。温室主体结构使用寿命95 年。

四．材料选型

骨架采用双热镀钢材 kt37，该钢材含硅低，表面处理采用热镀

锌；覆盖材料采用的 55 丝无滴膜。

1、温室主体结构：

（1）、拱杆：拱杆是该产品中用料最多，也是最重要的部件，它

的好坏直接影响温室的使用寿命及美观性，因此在选料上选用钢

管精细加工、定型，再经热镀锌处理，使用寿命95 年。经过受

力分析及应力计算，选用 80 管。

（2）、脊梁、支撑杆：考虑坚固耐用及安装方便，选用热镀锌管，

经过受力分析及应力计算，选用 2035.5 钢管。

（3）、门柱、端竖管：为使安装方便、结实耐用，故也选用热镀

------------------------------------------------------------------------------5

锌矩管，经过受力分析及应力计算，考虑经济性，选用

5033031.8 矩管。

（4）、侧竖杆：用于支撑槽板及安装卷膜机构，要求结实耐用，

因此选用热镀锌管，选用 90 管。

（5）、立柱：是主要的支撑受力部件，要求坚固耐用、连接方便，

选用热镀锌管，经过受力分析、应力计算及用户要求，立柱选用

6036035.0 矩管，包含边立柱和端立柱。

（6）、拉杆：温室的主要定型部件，直接关系到温室的使用寿命

及安全。经过受力分析及应力计算，选用 3239.5 热镀锌钢管。

（7）、水槽：水槽是温室各拱之间的连接件，并用于排水和安装

人员行走，要求坚固耐用、连接方便，选用镀锌板，经过受力分

析及应力计算，选用 5.0 镀锌板冷成形，采用螺栓连接。

（8）、卷膜杆：用于卷棚侧薄膜，要求不得划伤薄膜、结实耐用，自重要求轻，也因此选用镀锌管，考虑卷膜效率等因素，选用 ф90

热镀锌管。

（9）、用于棚内的保温，要求采光性能好。采用 0.15mm 无滴薄

膜。

2、大门：两端面各设 30m33m 双开扇大门两个,推拉结构。

3、通风系统：该系统使棚内空气能够得到充分改善。温室两侧

及顶部安装卷膜机构，采用手动拉链卷膜，自动控制。

1、采用“湿帘——风机”降温系统。湿帘风机降温系统由湿帘、

风机、水循环系统及控制装置组成。它是利用水蒸发降温原理，

将湿帘与风机分别装于密闭房舍的两端山墙上，当风机抽风时，

造成室内负压，迫使室外未饱和空气流经多孔湿润的湿帘表面，

引起水分蒸发，使室内的空气温度降低,该系统使棚内空气能够

得到充分改善。湿帘–风机降温系统功能特点：

2 降温效果好――湿帘风阻小，蒸发效率高，能承受较高的过流风

速，这样单位面积的就能使更多的空气通过并降温。保养良好的

湿帘降温系统能年复一年地保证 75-80%的降温效率。

湿润净化空气――通过湿帘进入温室的空气更加清闲湿润，更适宜农作物生长。操作简单，费用低――湿帘风扇系统提供了一个简单而经济有效的降温途径，所需机械部分仅仅是水泵与排风机。强制通风，配合温室面积及需要换气量，风机系统做不同时间，不同阶段启动。温室的温度保证外界 40℃时，温室内温度不超过 30℃ a、湿帘参数：

⑴水帘厚度 10cm，孔径 7mm。

⑵波级夹度 45° 15°。 ⑶纸壳型号 7090。

⑷外框材质铝合金。

⑸水帘纸要求硬度大、深色。

b、风机参数：

⑴尺寸：1380x1380。

⑵功率：1100w。 c、循环蓄水池要求：

⑴规格 3m（长）31.5m（宽）32m（深），共 9m3。⑵用

标准页岩砖“二2四”墙砌边壁，用 1:3 水泥砂浆满缝安砌，安砌完毕后用 1:3 水泥砂浆粉糊内墙体，然后刷 2-3 次净水泥浆。⑶用高标号水泥和 6#钢筋预制板封盖。

湿帘

2、温室两侧及顶部安装卷膜器。

4、遮阳系统：外遮阳系统，骨架采用框架结构，齿轮齿条传动，

电机做动力，控制箱控制，外遮阳采用黑色。本系统包括控制

箱、优质专用电机、传动部分、行程限位开关等组件。按下

控制箱启动开关按钮，电机启动。电机通过传动机构驱动传

动轴运转，传动轴通过连接组件带动齿条运行，通风窗打开

后触动行程限位器开关，电机停止，该行程运行结束。该控

制箱备有手动控制，如需要中途停止，可以按下停止按钮，

即可停止运行，并可以实现智能控制。

电动外遮阳系统

5、钢结构的采用：

圆型钢管最大优点是各向同性，便于取材和加工。其缺点是：

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① 钻孔之处无镀锌保护；②几乎不可能看清楚钢管内部的状况；

③外形为圆形，可能产生滑动，④管与管不可能确保用夹板装

置连接良好并固定不动。

冷弯型矩管其特点是：

① 最终成品要精确的多；②更易于装配；③断面状况便于监视，观察到问题更容易处理；④材料成本高。⑤抗风栽和雪载等载荷强。

综上所述，根据本温室用途及用户要求，采用冷弯型矩管与圆型钢管，并进行热镀锌处理。

五．系统构成

1、骨架：立柱、拱杆、拉杆、竖杆。

2、排水系统：水槽、下水管,温室采用六道水槽，基本让温室雨水通过水槽、下水管进入排水沟。

3、降温系统：14 套卷膜机构,12 套顶卷膜,2 套侧卷膜、喷灌、风机、湿帘。

侧卷膜

4、基础：基础是连接结构与地基的构件，必须将重力、浮力倾斜荷载，安全传达到地基。预制地基比现浇地基多养护期，故牢固，采用现浇地基。在水槽方向有 0.3%的坡度，便于排走所有雨水；在垂直水槽方向，其坡度应小于 0.1%。

5、降温系统

（1）温室两侧推拉窗、风机、喷灌、门以及风机湿帘系统可

使温室内温度基本与室外温度相差不大。

（2）喷灌降温系统

喷雾降温系统，通过技术手段将水以细微颗粒状喷入空

气中，使水与空气充分接触，利用水蒸发吸热降低空气温度

的方法称为喷雾降温。喷雾降温系统分类：根据水是否直接喷入温室内以降低温室内空气温度，可分为直接式喷雾降温和间接式喷雾降温，直接式喷雾降温将水喷洒在温室内，间

接式喷雾降温将水喷洒在温室覆盖材料上，本处采用直接式喷雾降温，并可增加温室湿度，增加作物叶面供水与施肥。

喷灌降温系统

6．总控温室控制系统就是依据温室内外装设的信息，通过控制设备

（如控制箱、控制器等）控制驱动/执行机构（如风机系统、

开窗系统、灌溉施肥系统等），对温室内的环境气候和灌溉施

肥进行调节控制以达到栽培作物的生长发育需要。

六．温室微气候

1、光照

光照调节方法：①补充光照，安装照明设备(用户自己根据需

要自行安排)；②覆盖材料的光选择性，15 丝无滴膜,透光性

好,抗紫外线强，安全系数高。

温室通风

① 自然通风

使用天窗、侧开窗、门，以及增加水槽高度，温室外的冷空

气通过天窗、侧开窗、门进入室内，室内热空气通过天窗出

去，形成自然通风。自然通风运行费用低、安装费用少，但

不易控制温湿度。

②风机排风

通过排风机，可以加快温室内空气流动，有效控制温室的温

度，达到作物生长需要的最佳效果。随着人们生活水平的提高，温室技术也越来越多，因为温室中种植的时令蔬菜正变得越来越不可分割。温度控制是最重要的部分：基于plc的灵活性和易于操作的优点，设计了基于plc的温度控制系统。让我们介绍温室控制系统的结构，包括信息收集单元，智能控制单元和最终执行单元。这次设计的温度可以改变许多因素，包括照明，湿度，通风和其他因素。该系统包括一个温度上升和下降系统，一个辅助照明系统，一个遮阳系统，一个加湿系统，一个co2系统和一个用于全面调节温度的通风系统。变化可确保温度精度。由于已根据设计需求和经济综合因素选择了siemens s7-200 plc控制装置，因此它不仅可以实现输入和输出控制，而且还可以实现输入和输出控制还实现了高性价比：通过设计给出控制系统的软硬件设计，在step7软件中输入，调试和仿真梯形图，完全可以满足设计要求。

（1）温度利用率较低。通风口必须相对较大，以防止高温影响天气对植物生长的影响。这会导致热区的温差大，然后室内的冷区会导致温度下降并减缓植物生长。

（2）当天气多雨，下雪或多风时，温室内的温度不能保持恒定并且植被不能在适当的温度下生长。虫害和疾病往往造成经济损失；

（3）不受控制的临时温度通常会造成不可逆转的损失；例如，树木开花期间的一两个高温导致一年的生产损失；

（4）劳动强度大，难以及时调整温度。蔬菜护理温度约占总时间的50％，而水果护理温度约占总时间的85％。近年来，出现了单机械通风口技术，但是由于不能解决实际问题，因此尚未得到广泛应用。

第2章系统设计设计

本系统以plc为控制核心设计，分为三个部分：

（1）信息采集系统，包括温度/湿度传感器，光传感器和co2传感器。主要实时监测温室内部的环境。在执行设备工作时，也要执行反馈工作。这是影响系统精度的主要因素。

（2）智能控制单元。它主要包括模糊控制器，mcgs配置（人机交互界面）和plc（系统的核心部分）。信息获取系统将信号输出到模糊控制器。模糊控制器处理信号（由plc确定并执行先前的分析）。模糊控制信号在发送到mcgs配置之前先经过处理。 mcgs配置会创建趋势曲线。它在人与计算机之间交换信息，例如动画演示，最后将信号发送到plc。 plc将信号与设定值进行比较，并做出相应的决定来控制下一部分工作。

（3）系统执行单元根据来自plc的信号包括前进和后退装置以及包括开关装置在内的最终装置，并相应地响应以控制温度等以达到目的。你呢在最终信息收集部分，将信息收集并反馈，并重复上述步骤以实现智能温度控制的效果。您也可以手动或自动切换以确保温度精度。

示了系统的自动温度控制梯形图。

温室大棚建设的本质就是种植人员通过控制温室大棚室内的温度、湿度、光照、土壤等环境因素，形成一个可适宜作物生长的模拟环境，通过改变环境，改变作物的生长条件，使农作物可以在温室大棚内突破地区、季节的限制，也就是所谓的大棚乱了四季，下一句是金钱打乱了年纪。这两句话的意思是，因为大棚这种设计，可以孕育不同季节的蔬果，但因蔬果没有限制，一年四季都可以吃到想吃的蔬果，感觉四季被打乱了一般。金钱现在的社会价值太高，如果有钱，找对象就不再受年龄的限制。这样就为种植户带来更高的经济效益。文章由广源温室张经理整理编辑，专注温室工程技术，服务现代农业。

随着农业技术的发展，温室大棚在经过几代不断的更新换代，搭上信息时代的快车，搭载物联网技术的温室大棚变的更加智能化、现代化，如今，荷兰、以色列等多个国家和地区也紧跟时代的潮流，建立温室大棚的智能系统。智能控制系统以及电子计算机的出现使农业生产更加的智能化、使温室控制的方法更加多样化，种植人员只要在温室大棚中使用湿度、二氧化碳、地质、土壤、光照、风力等传感器来采集温室大棚内的数据信息，对温度与湿度参数进行全面分析，然后将这些信息上传到智能控制平台，通过自动化决策系统对收集的信息分析、整理、处理，利用系统监控温室大棚内部的进口，利用风机、湿帘、喷滴灌、水肥一体化、补光灯等各个系统对温室大棚进行远程操控，为作物生产提供有力环境。

适合加装物联网系统的温室大棚类型都有哪些呢，首先不得不提就是玻璃温室了，首先玻璃温室大棚优点：外观美观大方，温室档次较高；全钢架结构，设计先进，抗风雪能力较强，使用寿命可达15-20年以上温室内部操作空间较大，可以大面积连栋，适宜进行工厂化，规模化生产作业；温室自动化程度较高，可拓展选择空间较大。玻璃连栋温室温室造价：这种温室大棚造价一亩地在24万左右，结构高度越高，温室造价越高。适用于立体栽培、科研育苗、生态餐厅、休闲观光等温室使用。规格：文洛式连栋温室跨度一般为8-12米，开间为4米左右，也有采用16米跨度、8米开间的改进型连栋结构，但是温室造价较高。基本配置应包括：湿帘风机降温、固定开窗通风、侧翻窗通风、外遮阳、内遮阴保温、保温系统等，根据具体情况种植作物需要增加如移动苗床、移动喷灌、立体栽培、水肥系统、智控系统等配置，系统一般使用全电动控制，自动化程度较高。

其次就是阳光板的连栋温室大棚，阳光板温室大棚与其它覆盖材料相比，具有采光好、保暖、轻便、强度高、防结露、抗冲击、阻燃、经济耐用等诸多优点，温室专用8mm、10mm厚的防雾滴阳光板该板表面被覆盖一层高浓度紫外线吸收剂，除具抗紫外线特征外，并可保长久耐候，永不退色。在通常情况下，当外部气温为0度时，室内温度为23度，只要室内相对湿度低于80％，材料的内表面就不会结露。聚碳酸酯中空板（pc板）自重轻，大大降低了主体骨架的荷载，节省骨架钢材。pc板具有很好的弹性，可以弯成弧形。撞击强度是普通玻璃的250-300倍。pc板在-40℃时不发生冷脆，在125℃时不软化，在恶劣的环境中其力学，机械性能等均无明显变化。pc阳光板可以在－40℃至120℃范围保持各项物理指标的稳定性。人工气候老化试验4000小时，黄变度为2，透光率降低至仅0.6%。抗老化性能达10年以上（厂家质保10年）。所以由阳光板作覆盖材料的温室，外形美观漂亮，保温效果好，冬季可节省加热能耗。其保温节能效果与单层玻璃温室相比可节能50%，大大降低了冬季的运行成本。

最后是薄膜温室大棚可以同其它智能温室一样，安装全部的配套系统。例如外遮阳系统、内遮阳系统、内保温系统、顶通风系统、风机水帘降温系统、加温系统、物联网控制系统、水肥一体种植系统等等。薄膜温室大棚是目前所有温室类型中最为经济的类型了，以北方地区雪载的骨架材料和一般质保5年的15丝po膜作为主要材料的大棚，每平米的造价大概在130元左右每平米，双膜的170元左右每平米。一次投资可以用5年不用换薄膜。薄膜温室虽然简单，但还是最好还是需要专业的厂家来设计建造，安全有保证，建造前双方沟通，根据温室所在的区位，具体的用途、对于环境的要求、建设面积大小、具体尺寸，以便于做出更详细的造价。

温室大棚的智能系统应当具备一定的管理功能，因此需要设置集中管理平台进行温室环境的管理。管理平台的功能应当包括：数据采集、信息传输、监控监测、数据管理以及参数设置等，其中，采集模块的主要功能是将感知层的数据进行采集并储存，监控模块的功能为监控温室内部情况，数据模块的功能为对大棚信息的收集、处理，使工作人员的命令更加切实有效。

温室大棚智能系统的构建需要运用到物联网技术。经过上述内容可知，智能化农业建设已经成为了我国未来的发展趋势，物联网技术在农业中的应用使农业生产摆脱了天气、雨水、土壤等因素的，，限制，使农业生产出现了巨大的变革，所以，农业人员需要使用物联网技术构建智能系统，促进农业发展。

农业，作为第一产业，其需求与存在是不可替代的。为了实现蔬菜的年供应量，很多地区都选择采用温室大棚来种植，以相对封闭的环境来对抗气象，从实际出发，采用当地材料，因地制宜，建设薄膜大棚、玻璃温室等。

建设温室大棚，应考虑自然条件和场地布局，选择合适的场地进行开发建设。要建设大面积连续热室群，应尽量选择满足以下条件的地块：

1、地势开阔，东、南、西侧无高大树木和建筑物遮挡。

2、避开风口和风道，北面有天然屏障。

3、足够的供水和排水能力，包括水源、水质、水动力和排水工程。

4、土壤肥沃疏松，地下水位低，无盐蚀等污染。

5、周围无烟雾、有害气体和污染源。

6、靠近干线公路，交通便利，便于产品配送和原产地市场的建立。

结合温室建设所在地的采光、通风、灌溉等条件，处理好温室结构的参数，搭配良好的养护结构、环境调节等设备，对大棚进行科学管理。

同时，为实现对自然环境的精细化控制，在经济条件允许的前提下，可一步到位，建设智慧温室。应用智慧温室系统，采用一种集约化、技术化的农业种植方式。所谓的智慧温室系统，基于农业物联网系统与现代化设施温室，利用土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器等感知设备，配合智能控制柜、管理云平台、智能阀门等，建立起针对温室大棚环境的监测、传输、管理系统，执行通风补光、水肥灌溉、遮阳等作业，精细化控制室内环境，增加作物产量，给种植户带来更高的经济收入，同时解放劳动，提高工作效率。

1、光强调整

当光照度传感器监测到室内光照度高于预设光照值范围时，云平台自动执行遮阳降低光照操作，进行降低室内照明设备的亮度、打开遮阳系统等。再次检测到光照度达到适宜范围时，自动暂停降低光照度的操作，完成一次降低光照度的操作。同理，补光操作也是同样逻辑。

2、调整co2浓度

当二氧化碳传感器获知显示室内co2浓度高于预设浓度范围时，系统自动开启排风机、通风机、开窗系统等设备，进行室内外的空气交互，清除室外多余的二氧化碳。co2浓度过低时，也会自动执行通风操作，及时补充室内二氧化碳含量。

3、温湿度调节

当云平台获取到空气温湿度感器反馈的室内数据，对比预设温度适宜范围，得出室温过高时，自动开启制冷设备、通风系统等，恢复作物的光合作用活性。

4、其他调节

土壤墒情、土壤营养成分、紫外线等因素的调节，也是采用相同逻辑，精准控制每0.1°温度、每1l灌溉用水等。同时配合系统的自动报警功能、数据管理、历史查询、联动控制等功能，一体式管理温室大棚。

智慧温室建成后，主要种植高附加值的经济作物为主，例如反季节蔬果、花卉、育苗、药材、水果等。且投资建设成本较高，为了保证投资者的投入能快速收回并盈利，可从以下几方面入手：

1，考察市场。任何投资，考察先行。了解一下当地农产品的进货渠道、市场价格、产品质量、交通自然条件等关键信息，判断是否具备当地种植销的条件。

2，选择棚型。大棚温室种类较多，气象、地形地势、投资成本等因素都会影响大棚类型的确定。遵循适合的才是最好的原则，根据当地自然气候条件，设计比较符合条件的大棚。

3，选择作物。综合市场需求、大棚类型等信息，选择经济价值高的品种，多学习相关的种植管理技术，提升农作物的产量与品质。