农业传感器的应用

时间：2018-06-06

随着科技进步，我囯当前设施农业（又称工厂化农业)已成为解决农业机械自动化、科技化问题的一种农业新兴产业。设施农业是借助温室及其配套装置来调节和控制作物生产环境条件的新农业生产方式，是农业摆脱自然制约的有效手段，是对常规农业的革命性发展，是高产、高效、先进和技术高端型的农业。近年来，国外如以色列、美国等国在设施农业中研究和生产方面已达到很高水平。我国近年来，塑料大棚和日光温室为主体的设施农业正迅速发展，但与国外相比，普遇存在科技含量低、劳动强度大、生产水平和效益低下。因此，迫切需要技术改进，以提高我国设施农业的整体水平。
   要实现高水平的设施农业及三农服劳，涉及到关键技术中信息获取手段是最重要的关键技术之一。因此，开发性能价格比高的设施农业用传感器是当劳之急。作为传感器技术新世纪的发展方向，本人认为把重视传感器在设施农业中的应用是势在必行的，这也是促进传感器产业化的重途径之—。
   设施农业用传感器的品种较多，按其检测参数分数，主要有以下几种：
   (1)溫度和湿度：作物的生长与温度和湿度有密切关系，塑料大棚的控制参数中，温度与湿度检测、控制是主要参数之一。
（2）FDR土壊水分传感器：作物生长需要水份，在设施农处中如何灌水，做到既不影响作物生长又不浪费水资源是至关重要的问题。土壤墒情的检测，雷要用土壤水分传感器。目前较广泛采用的FDR原埋土壤水分传感器由四针式不锈钢钢针作为监测感应部分。
   (3) NDUR红外C02:农作物生长发育离不开光合作用，而光合作用又与C02有关，所以控制C02的浓度，有利于作物的生长发育。
   (4) 光照度：设施农业中，采用栽培管理自动化系统其光源完全为人工光，而不用太阳光，采用光传感器来检测和控制光照强度，使作物可以得到均匀一致的光照。
（5）土壊转分：土壊转分依赖于施肥，合埋施肥不仅可以提高作物产量，而且可以避免过施肥而造成不必要的损失。土壊养分的测定包括土壤有机质、pH值、氮、磷、钾以及交换性钙和镁的检测。土壤养分测定，广泛采用离子、生物传感器。
由于设施农业用传感器是在系统中发挥作用，因此传感器的性能必须符合以下要求：
   (1)长期稳定性好农业设施用传感器的使用环境比工业更恶劣，如高温、高湿。因此传感器长期稳定性要更高，雷要解决涉及传感器稳定性的关键技术包括材料、工艺等。
   (2)能适应系统要求设施农业的实质是实现人为调节和控制作物生长环境条件，是通过一个闭环系统来实现的。因此传感器的性能都应该与控制系统相适应。尤其是传感器的长距离布点、传感器灵敏度的一致性、传感器的响应时间等，这样对能使系统真正做到快速反应和调控环境的高效工作。
(3)优良的性能价格比由于用量较大，因此必须要求其价格较低廉，否则难于推广。
由于我国农业现代化水平较低，设施农业刚起步，因此为了设施农业的发展，必须从传感器生产过程中挖潜，尽量降低成本，以满足性价比要求。
   这个新的应用领域开发的策略，本人认为应该是在充分调动传感器生产企的积极性的同时，又要防止一哄而上，低水平的重夏。因此，电子敏感行业协会，应该有一个统一的规划进行宏观调控，使设施农业用的传感器开发循序渐进，有条不紊地持续发展。