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記者獲悉，近期，中國農業大學教授、北京市設施蔬菜創新團隊崗位專家安冬開展了基于電力線載波傳輸與智能開關技術結合的設施蔬菜環境實時測控技術研究，首次將這種新型農業設施環境測控技術在北京房山綜合實驗站實驗成功，解決了設施蔬菜環境測控中的相關突出問題。
科學的設施環境測控對提高蔬菜產量、品質以及能源利用率具有重要的意義。
“然而，現有設施蔬菜環境測控中存在兩個突出的技術問題：一是溫度、濕度、光照等環境因子感知與傳輸需布設專用傳輸線路，傳輸費用較高；二是卷簾、風機等環控設備運行狀態無法實時、自動監測，設備故障停機會造成經濟損失或存在線路漏電等安全隱患。”安冬告訴記者。
該項研究主要由溫室環境數據采集與傳輸、環控設備狀態監測及控制和遠程測控平臺三部分組成。
“對于溫室環境數據采集與傳輸，主要利用溫室中現有的電線采用電力線載波傳輸技術實時、準確地將采集到的光照、溫濕度等環境信息傳輸給遠程測控平臺；對于環控設備狀態監測及控制，主要是利用溫室中現有的電線采用智能開關技術實時、準確采集卷簾機等設備的電壓、電流、功率傳輸給遠程測控平臺；而遠程測控平臺主要是用于實時顯示、分析環境數據和設備運行數據并根據智能模型下達設備運行指令、預警設備故障。”安冬進一步分析說。
為什么電力線載波傳輸技術和智能開關技術適宜應用于設施蔬菜環境測控中？“電力線載波傳輸技術具有免布線、無通訊成本、即插即用、傳輸穩定等特點，非常適合在多個溫室、超大跨度區域進行數據采集與設備控制。智能開關技術可以彌補現有農業物聯網無法監測設備運行狀態的漏洞，可以采集卷簾機等設備的電壓電流功率信息，從而實現設備運行狀態實時監控，避免設備故障停機造成經濟損失和安全隱患。”安冬說。
如今，這兩項技術已在工業中智能電表自動抄表及大型電力設備監控中得到有效應用，農業中應用有不同于工業的特殊技術要求，針對設施溫室的具體需求，該團隊將該技術進行了軟硬件升級改進，首次將上述技術在農業設施環境測控上實驗成功。
目前，該技術已在北京房山綜合實驗站兩棟日光溫室內開展實驗示范。“自2022年11月10日至2023年3月29日該系統已采集101天有效數據，數據采集以10分鐘為單位，每種環境因子在每個節點上已有14544條數據。對比基于4G的傳輸模式，數據一致性為99.99%。實驗結果表明該技術可準確、穩定采集環境數據和設備運行狀態數據，并為園區排查電線漏電的安全隱患1次。”安冬說。
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