2 国内状况
我国农业计算机的应用开始于20 世纪70 年代,80 年代开始应用于温室控制与管理领域。
20 世纪90 年代初期,中国农业科学院农业气象研究所和蔬菜花卉研究所,研制开发了温室控制与管理系统,并开发了基于Windows 操作系统的控制软件;90 年代中后期,江苏理工大学毛罕平等研制开发了温室软硬件控制系统,能对营养液系统、温度、光照、CO2 施肥等进行综合控制,是目前国产化温室计算机控制系统较为典型的研究成果。在此期间,中国科学院石家庄现代化研究所、中国农业大学,中国科学院上海植物生理研究所等单位也都侧重不同领域,研究温室设施的计算机控制与管理技术。“九五”期间,国家科技攻关项目和国家自然科学基金均首次增设了工厂化农业(设施农业)研究项目,并且在项目中加大了计算机应用研究的力度,其中“九五”国家重大科技产业工程“工厂化高效农业示范工程”中,直接设置了“智能型连栋塑料温室结构及调控设施的优化设计及实施”的专题。20 世纪90 年代末,河北职业技术师范学院的闫忠文研制了蔬菜大棚温湿度测量系统,能对大棚内的温湿度进行实时测量与控制。中科院合肥智能机械研究所研制了“ 农业专家系统开发环境— DET系列软件”和智能温室自动控制系统,能够有效地提高作物产量、缩短生长期、减小人工操作的盲目性。北京农业大学研制成功“WJG-1”型实验温室环境监控计算机管理系统,采用了分布式控制系统。河南省农科院自动化控制中心研制了“GCS-I 型智能化温室自动控制系统”,采用上位机加PLC 的集散式控制方法,软件采用智能化模糊算法。中国农业大学设计研制的“山东省济宁大型育苗温室计算机分布式控制系统”,实现了计算机分布式控制,在国内处于领先水平。
3 我国温室存在的主要问题
1) 科技和总体发展水平低。我国设施栽培起步晚、基础差,没有将其作为整体工程问题。从设施装备到栽培技术和生产管理不配套,生产不规范,难以形成大规模商品生产。2) 设施水平低, 抵御自然灾害的能力差。国外多为连栋温室,基本实现电脑网络控制。而我国目前只有钢管装配室塑料大棚和玻璃温室,没有国家标准和工厂系列产品,且应用仅占设施栽培面积的10%,绝大部分结构简单,农民自行建造的塑料日光温室,只能起到一定保温作用,根本不能对光、温、气等环境因子进行调控。3) 机械化水平低, 调控能力差, 作业主要靠人力。主要靠经验和单因子定性调控,无专用小型作业机具。目前国产的适用于温室设施内特殊环境条件的传感器非常缺乏,主要表现为传感器类型偏少、性能不稳定、精度低等,而国外同类型传感器虽然性能较好但由于价格昂贵,所以限制了在系统中的应用。4) 我国现有的控制系统仍以控制一个温室为主,没有基于温室群的控制系统。这样降低了管理的效率。5) 缺少基于专家知识的上位机管理系统。我国目前的温室控制系统中,一些上位机只限于存储历史数据,没有根据专家知识的实时控制管理系统。