社会不断进步,传统的农业生产模式已经不能满足现代文明发展的需要,新型的设施农业受到业界人士的追捧。所谓的农业装备,其实主要就是 温室设施,它不受时间和空间的限制,可以在高原、深山、沙漠等特殊环境下进行农业生产。
中国是一个农业大国,农民占总人口的一半还要多,农业创新应用的空间有无限大,农业装备行业从幕后走到台前。纵观国内温室大棚行业,大中小企业参差不齐,落地的温室项目质量自然也大相径庭。
温室大棚中最重要的就是传感器了,农业传感器可以远程实现大田,大棚,水产和畜牧的环境科学监测,帮助农户提供科学生产的依据,从而增强抗灾搞风险能力,提高农业综合效益。但在使用过程中,由于行业起步晚,各家质量良莠不齐,故障率高,寿命短,发生了各种各样的问题,变成农业里有很多电子垃圾,近而影响到整个项目的使用较率。
纵观目前使用的国内外传感器及各家使用情况看,主要有以下两点原因造成:
一、传感器工业基础差
不管是工业还是其它传感器,核心元件基本都靠进口,国产传感器性能近几年随着农业现代化进程加快,国家对农业项目的支持力度增大,农业物联网、数字农业、设施农业等农业新技术的出现及应用增加,农业传感器应用得越来越多,即便核心元件采用进口的,但目前各家在外围线路及封装上都显得毛糙,无法满足目前农业长期应用的需要。目前我国的农业传感器都是由做大专院校实验室进行转化过来的,产业化程度底,概念性为主,与实际使用比较脱节,各实验室经费有限,无法持续更新进化,一个项目结束还没有完成产业化转换,马上开始了另一个项目,人员流动大等一系列问题,造成性能不够稳定,经常需要校正,而且器材寿命短。
二、农业环境恶劣
大棚内经常高温高湿,如果没有做好封装,传感器的核心元件和电路板很容易弄潮生锈近而故障不断出现,影响到精度和使用寿命。安装在大田的传感器需要面对风吹日晒,生产过程中化肥和农药影响,因此传感器需要做到防水防昆虫和真菌,只要有空隙就会占据设备空间,塑料件在紫外线照射下,1-2 年即会失去原有塑料的性能。
因此在选择农业传感器上,需要避开上面的几点,同时尽量选择符合农业应用环境及使用人员习惯的传感器,这样才能在农业环境下面适用。那么什么样的传感器比较适合温室大棚呢?
首先第一,要抗腐蚀性比较高的传感器,例如陶瓷电路板传感器,前面讲到,农业环境恶劣,塑料由于受到风吹日晒,很快脆化老化,影响使用寿命。比如大田和土壤的尽量选择陶瓷,水产需能在水里长期使用,陶瓷也能满足,海水养殖需抗海水盐度腐蚀。
然后稳定性要高,尽量免校正或校正周期长的传感器,免校正或校正周期长,意味着维护费用低。农业传感器的精度可以不高,能满足生产需要就可以了,但数据的稳定性要好,低漂移,有温度补偿。农业项目一般都在田间,校正一次操作将会非常不方便,人工成本很高,所以在选择时尽量传择低漂移,免校正的传感器,象一些水质传感器可能无法做到,那就选择校正周期长的,减少人工成本。那么陶瓷电路板传感器无疑是最佳选择,陶瓷基板目前是最稳定的基板材料,热膨胀系数高,稳定性超强,用在温室大棚再适合不过了。
目前农业传感器使用最多的是大气环境监测和土壤墒情监测。大气环境监测包括检测空气温湿度、太阳辐射、二氧化碳、雨量、风速风向、大气压等参数,土壤墒情监测土壤湿度和温度含量,用于农业生产的决策依据。通过后期软件的处理,还可以计算出积温,各种作物的蒸散值,及霜冻报警,配合专家模型可以运算出更多的信息,如病虫害的预警等。
希望科技的进步能够带动我国农业技术的高速发展,可以让我国农民真正进入新农业时代。