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未来感满满！一个小农场竟拥有如此多高精尖科技

云上垄上 2021-01-30 17:26:21

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校园农场的建立，让孩子们在学校里也能接触农田，享受亲手培育出一株幼苗的喜悦。但繁忙的学习生活也会让孩子们陷入时间不够用的困境，我们不能时时守着小幼苗怎么办？每天放学回家后，我们的蔬菜怎么样了？放假后谁来照顾它们呢？

别担心，智慧校园屋顶农场系统会给你的幼苗最贴心的照顾。

什么是智慧校园屋顶农场系统？

智慧校园屋顶农场系统是基于先进的“物联网”、“云计算”技术，结合农作物科学生长管理理念，以及仪表监测、自动控制、信息技术进行设计集成。

“智慧校园屋顶农场”依托于部署在校园屋顶农场的各种传感器、仪表、智能化设备（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）、无线通信网络，实现农场环境的实时感知、智能预警、自动控制、数据分析，为校园屋顶农场提供精准化种植、可视化管理。

通过仪器仪表、传感器精确检测和控制，精准掌握环境指标，取代“凭感觉”，随时随地掌握现场信息，随时随地控制现场设备，自动调节各项指标，为植物提供最“舒适”、最稳定的环境。

智慧校园屋顶农场系统

武汉武珞路小学金地分校的屋顶农场里，就配备了这样一套完整的智能物联系统，用高科技的手段，帮助孩子们照顾他们的植物。整套系统主要由7个部分组成，分别是风光互补发电系统、生态堆肥箱、滴灌系统、环境监测系统、农场小气候监测系统、视频监控系统、农场智能化平台。各子系统间相互配合运转，自动统计真实土地各项数据，无需每天亲临现场，农场里的作物也能得到科学而高效的照顾。

金地分校智能物联及风光一体化平面布置图▲

风光互补发电系统

风光互补发电系统是将太阳能电池组件与风力发电机有机地组成一个系统，来为农场提供能源，实现绿色环保科学种植，富余的电能还可以留给校园供电，从而最大限度地利用可再生能源，也可避免因电力中断而产生的系统停滞问题。

屋顶农场中，通过对风能和太阳能的实际应用，可以培养学生对不可再生能源的节约意识，增加学生对新能源的认识，加强自然科学基础与生活应用的联系，创造情景课堂，激发学生的兴趣和求知欲。

生态堆肥箱

必要的施肥能让植物生长得更茁壮，但众所周知，使用过多化肥既污染环境，又不利于食品安全。那么，农场内能制作出足量的有机肥就显得十分重要了。

黑色的箱体有助于堆肥箱快速吸收热量，温度足够高时，箱内的厨余垃圾才会更充分的发酵，从而促进有机肥的生成速度。

金地分校在屋顶农场内安置了几个生态堆肥箱，通过这几只大箱子，学校里每天的厨余垃圾、枯枝落叶就都变成了宝贵的有机肥。

生态堆肥箱一般都采用特殊的材料，如无氟利昂聚氨酯材料，保证保温隔热的性能，最大限度的保存堆肥反应产生的热量，提高发酵速度。

生态堆肥箱使用过程：

投料：对餐厨垃圾简单分类与沥水后，干渣通过投料口投入生态堆肥箱内，然后添加垫料；

搅拌：定期进行对箱内物料搅拌

堆肥：生态堆肥箱会提供给微生物菌种最有利生长温度、湿度和通风供氧条件等，使微生物菌种以几何级数迅速繁殖，快速将大分子物质分解成小分子物质，处理后的物质可再生为有机肥。

滴灌系统

滴灌是一种有效的节水灌溉方式，它利用塑料管道，通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头，能均匀、定时、定量地将水送到作物根部，进行局部灌溉。

金地分校的滴灌系统分手动和自动两种控制方式，管理人员在巡视农场时，可根据实际情况，通过手动控制按钮确定是否对作物进行灌溉。

日常情况下，可以结合其他环境监测设备提供的数据，根据不同作物的生长特点，通过智能操控系统定时定量地对植物进行灌溉。

滴灌系统实时控制操作界面▲

环境监测系统

在金地分校整个校园屋顶农场内，分布有空气温度传感器、土壤PH传感器、光照度传感器、空气湿度传感器等多个设备仪器。这些仪器每天都实时监控着种植池内环境数据，包括空气温度、二氧化碳浓度、土壤湿度、光照度、空气湿度、土壤温度、氧气浓度等。

强大的云服务器会自动将农场的各项数据，同步到所有关联设备中，通过电脑端、手机端或其他显示设备，师生可以随时随地查看农场环境数据的实时曲线图，及时掌握农作物生长地的环境情况，实现移动管理。

金地分校的屋顶农场分了两个片区进行环境监测，中央系统会将每天收集到的信息进行综合处理，生成各类统计图表，方便管理人员分析农场情况。

农场小气候监测系统

这套系统的运转，同样依靠各类传感器，如风速传感器、风向传感器、雨量传感器、大气湿度传感器等，通过这些传感器实时反馈回来的气候数据，我们就能对天气作出预判，在气候较恶劣时及时地采取应对措施。而通过查看历史数据，我们能大致掌握农场的小气候特点，并据此选择适宜的作物进行培植，这样就能大大提高作物的生长率。

工作中的校园气象站▲

金地分校的校园农场还设置了校园气象站，气象站采用嵌入式技术，可用于测量风速、风向、气温、气湿、气压、全辐射、雨量、蒸发、土壤温度、土壤水份等各类气象数据。系统采用模块化设计，可根据我们的需要（测量的气象要素）灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意组合，方便、快捷的满足校园环境的测量需求。

视频监控系统

前面的各类监测系统都是通过数据反馈农场的情况，而视频监控系统则是同过直接的摄像监控，更直观的反应校园农场的实时情况。

监控系统包括视频采集、视频存储和视频检索及播放，通过手机或者大屏就可以对作物情况、农场生产情况进行远程查看。同时可进行视频录像，视频回放，随时随地远程查看农场内的农作物生长情况、各园艺设备的运行状态、学生上课情况，管理人员可以做到远程轻松监控、管理农场作业生产。

有了视频监控系统，学生们可以在教室实时观察一年365天植物的生长情况，见证植物发芽、成长、开花、结果全过程，避免了在实地中由于观察人数过多而发生碰撞及对植物造成伤害的情况，也避免了因天气恶劣而无法实时观察的情况。通过视频回放功能，还能重复观看重要内容，夜间及学生放假期间错过的部分，也能随时精彩再现。