光伏农业环境检测与调控关键技术

朱慧敏

摘 要：光伏农业就是将太阳能发电应用到农业中的一种新型农业生产模式，主要是应用与灌溉、种植、病虫害和养殖几个方面，为推动农业机械动力提供非常良好技术支持，研究设计光伏农业环境检测和调控方案，需要将无线技术应用系统设计中，同时结合太阳能电池、光电池选型和环境温湿等因子进行采集关键性技术研究，光伏农业生产模式可以很好提高农业生产效率。

关键词：光伏农业；环境检测；调控技术

一、光伏农业概念

光伏农业就是将太阳能发电应用到现代农业生产各个方面一种新型农业方式，主要包括光伏农业太阳能杀虫、光伏大棚、光伏养猪和光伏发电等多种应用，核心就是将太阳能光伏发电和设施农业进行有效相互结合，是一种快速提高农业生产方式。太阳能光伏电站可以运用与非常低成本农业种植领域，还可以将光伏发电系统、热力系统和创新科技纳米仿生光膜技术进行综合应用，这需要根据不同植物生长在光波方面进行分类处理，及时有效做到波长转换，增强光合作用，晚上对于农业作物进行补光措施，从而提供农作物生产效率。

光伏农业环境检测和调控技术研究中，很多科研队伍都致力于智能控制技术、设施农业自动装置和薄膜太阳能系统集成智能控制技术方向发展，将无线技术应用到农业生产智能系统中，对太阳能电池匹配和光电池选型等关键性技术都进行研究，最终显示节能环保和对农产品维护，推动农业生产信息化和自动化发展。

二、光伏农业环境检测和调控硬件技术装置

光伏农业环境检测和调控装置主要包括太阳能供电单元和数据接受处理单元，太阳能供电单元主要由薄膜太阳能电池板和连接太阳能控制器组成的一种硬件模式，太阳能控制器控制电池充放，蓄电池数据执行单元供电模式，太阳能电池板选择可以根据电池板防治地点不同选择不同薄膜电池，电池板可以固定放在大棚顶端地方，选择最好透光性好薄膜太阳能电池板进行透光照亮。这其中不能选择廉价晶体硅太阳能电池板供电，数据采集单元主要就是温度传感器、大气压力传感器和单片机等，在电连接传感器和无线发射模块构成模块数据采集单元中，每个数据采集单元和电力都是无污染蓄电池，需要定期用太阳能电池板进行蓄电处理，数据接受单元可以通过计算机进行分析。执行单元驱动电器连接电机和电机驱动风扇设备，选择高标准和无污染蓄电池，可以通过太阳能控制器装置供电设备，对于数据采集也要经过编号，温湿度环境变化及时通过无线电发送到电脑中，最后通过总线处理好各种设施软件数据信息，执行单元驱动装置，达到全部控制，设置最佳光伏农业硬件装置状态，保证农业生产效率。

三、光伏农业环境检测和调控软件技术装置

1.光伏农业环境检测和调控装置下对于数据采集模块要根据设计方式进行装置，功能主要包括无线初始化数据采集装置，光伏农业工程非常大，面积和距离都非常大，无线数据传输有时候无法实现，需要很好采集无线技术达到对于总线技术相互补充作用，高端级别节点可以采用总线采集发送数据方式，从而接受上位机发送命令然后执行。控制监控系统和互联网信息远程监控系统也是光伏农业软件最新技术手段，主要完成对于接口初始化数据采集电机设备控制，将随时采集数据保存在服务器数据库中，计算机根据农业专家对于光伏农业进行及时判断和数据分析，做到植物补光、给水和排水等农业装置设施。

2.电池板和LED灯匹配装置在植物栽培技术中非常关键，采用LED灯可以很好对于植物做到补光，提高植物光合作用，光伏发电不是很稳定，需要及时补偿处理，达到植物生长光照强度提高，同时无污染光照措施也是植物生长最好能量吸收方式。计算机远程空间模块功能主要包括：数据信息显示、用户权限管理、现场设备控制、数据备份和历史记录等，综合控制了光伏农业生产各个环节。

3.根据光伏农业种植需要对于周围环境进行科学分析，环境温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度等及时检测和调节，要根据数据科研分析，合理设置好农业植物生长环境需要温度和湿度，提高蔬菜品质和产品质量。大棚数据采集、补光和照明用途是光伏农业生产中非常重要环节。设计实现光伏农业环境检测和调控装置，开发新技术软件和硬件装置，对于光伏农业进行评价，记录环境变化保障各种数据，提高环境参数测量，适应于植物生长，根据装置检测数据，合理调控环境变化，充分利用太阳能光伏优势，提高农业生产效率。

四、光伏农业环境检测和调控关键技术意义

光伏农业合理将太阳能发电广泛应用到现代农业种植、养殖和病虫害防治过程中，符合生物链关系和生物最佳生产状态，遵循了农业生长规律和能量转换定律，最终达到智能补光和补水目的，使得农产品生产更加安全。光伏农业是一场现代农业新型技术变革，充分运用了高科技发展农村经济和改善农民生活重要手段。太阳能水情检测报告系统、水利灌溉系统和光伏科技农业都充分显示我国新型农业生产模式，对于农业转型有重要意义，能够及时解决光伏生产困境，光伏生产关进技术手段就是实现农业转型科技化。主要包括新型太阳能生态农业温室大棚、太阳能杀虫灯、太阳能光伏养殖场、新型农村太阳能发电站、太阳能污水净化系统和农用太阳能产品等，都是农业光伏环境检测和调控关键技术应用。

五、结语

综上所述通过对于光伏农业研究介绍，作为一种新型农业形式，光伏农业为现代农业指明了一条绿色发展道路，光伏农业也是现代农业生产重要方向，具有非常大意义，光伏农业发展具有广阔的前景，能够很好推动农业生产水平提高。现代农业需要高科技和新能源支撑，和传统农业相比，光伏农业更加注重高新科技运用，同时非常符合国家节能减排政策，将现代农业发展推向最高水平，光伏和农业相互结合能够做到相互兼容合理利用土地，将太阳能发电广泛应用与现代农业生产种植中，能够极大提高了农业生产效率。

参考文献：

[1]柴江权，夏明建，光伏温室发展前景广阔[J]，长江蔬菜，2015年03期.

[2]徐少明，吴大军，邱成军，光伏农业环境检测与调控关键技术[J]，江苏农业科学，2014年08期.

[3]沈湘源，海南省光伏發电用地综合利用模式研究[D]，中南林业科技大学，2014年.endprint