生态校园建设方案

 

建设内容:

 生态实践探究创新实验基地。分 为如下四部分建设：

1、微格生态创新实践基地设计建设： 屋顶生态建设，百果园、百花园、百香园、百草园、蔬菜园、生态 池建设（含灌溉）及小木屋（工具存放 ）

 2、绿色节能科普设计建设 太阳能发电系统、雨水回收系统、生态堆肥区 

 3、监测探究信息创客系统建设监测系统、探究平台资源库建设 

 4、生态校园文化系统 

详细介绍:

1、屋顶生态建设 利用学校的屋顶空间，主要划分为五大系统：植物种植探究系统平台、植物种植器皿（包括爬藤种植、土培种植、沙培种植、无 土栽培、水培五部分）、植物探究采集系统、植物认知识别系统  绿色节能模块。

1.植物种植探究系统平台包括：植物观察记录系统、环境传感信息模块、远程智能控制信息模块、植物实验记录系统 

2.植物种植器皿包括：温湿度显示系统、紫外线加热系统、微型生物 系统

3.植物探究采集系统包括：传感器模块、16 路 5A 常开自动控制系统、

4.探究系统监测、植物实验实时上传系统、摄像录像系统、环境监测 系统

5.植物认知识别系统包括：植物生长信息模块 

6.绿色节能模块包括：太阳能收集系统、太阳能转换系统、储电系统 及室外摄像头

2、生态园远程智能监测与控制系统

 

2.1 生态园远程智能控制系统概述 生态园远程智能监测与控制系统是基于校园局域网（或无线网络）下实现远程控制信息的传输和控制。生态园内的植物生长及环境信 息数据可以通过局域网在 校范围内快速、方便地传递，学生可以 通过网络随时观察植物生长情况，记录生长数据，并根据探究实验 建立佳生长环境参数，终朝着基于植物生长模型方向发展。

         远程智能监测与控制系统，是为植物的生长创造佳环境提供所需的智能控制技术手段。该系统利用计算机技术及现代控制理论对温室内的各种环境因子，包括温度、光照、湿度、CO2 浓度和营养液等进行自动控制和调节。该控制系统只需要输入温室作物生长所需环境的目标参数，计算机根据传感器的实际测量值与事先设定的目标值进行比较，以决定温室环境因子的控制过程，控制相应机构进行加热、 温、通风、浇灌、喷淋、补 营养液等动作。该系统主要由六大子系统和三个信息模块组成。

    子系统分别是：人工补光系统、蒸发 温系统、灌溉系统、采暖系统、 湿度控制系统、施肥系统、信息模块系统。

    信息模块分别是：环境传感信息模块， 植物生长信息模块和远程智能控制信息模块。

2.2 远程智能控制子系统介绍 （七个子系统）

 1.蒸发 温系统 

        当温度过，依靠自然通风不能满足作物的要求时，须进行强制 温。本方案 温方法采用遮光 温法和屋顶喷雾法。

2.工补光系统

     人工补光主要有二种，一是用普通投射灯用于室内植物普通照明， 另一种是采用LED灯具局部照射，通过LED的颜色可调特性，可以对 同种植物进行不同光谱照射，有利于实验区植物生长观察使用。

 灌溉系统、 灌溉系统主要有滴水灌溉和喷淋灌溉二种，滴水灌溉主要用于沙滩栽培和土壤栽培，喷淋灌溉主要用于大型植物和景观植物浇灌。 灌溉系统可以通过与土壤、液位等传感器结合，实现智能灌溉。

3 采暖系统

    采暖系统设计采用电热水管道循环加温方式，通过管道的铺设可以实现各个区域的加热覆盖。同时系统加热采用太阳能电加热为主 方式，实现绿色能源的利用        

4. 湿度控制系统 

    温湿度控制系统，主要是通过与环境传感器联动，产生植物生长的佳环境。温湿度控制系统可分为自动控制和手动控制，自动控 制就是根据预先设定的环境参数实现自动开启或会关闭设备，主要 包括喷雾装置，遮光系统等设备，手动控制就是有人根据现场情况 开启设备。

5.施肥系统 

    施肥系统主要是根据液位传感器判断植物生长情况，并可根据需要定时添加营养液。 
三大信息模块 环境传感信息模块 环境监测信息模块是生态生态园重要的组成部分，它主要有一批不同功能的传感器组成，各传感器通过把不同环境指标参数转换 为电信号传送到控制主机，控制主机可以把传感器信号采集后集 上传到 服务器。传感器与控制主机之间采用有线或无线传送方 式。 

6. 植物生长信息模块

    植物生长信息模块主要包括植物各生长期环境动态数据的记录（记录方式包括温湿度、图标、曲线、照片、录像），并可对数据 进行分析、处理，并通过实时数据显示、实时曲线显示、历史曲线 分析（学生可查询 一时段内所有监测参数数据）、数据报表、超 限报警、数据存储、打印，数据转存为Excel文档等多种形式。以便 让学生分析、比较有可靠的依据，通过每个区域的二维码制作、解 读让学生直观认知、学习。

7. 远程智能控制信息模块

      远程智能控制系统主要是根据外界环境的温度、湿度、CO 含量、光照以及风速、风向、雨量等气候因素，来控制生态园室内的温度、 湿度、通风、光照，创造出适合作物生长的佳环境，利用电子创 客的结合，让学生对影响作物生长的各种营养元素进行动态的配方 管理。在这种控制 ，温度、湿度、CO 含量、氧气浓度、营养液温 度、光照等被控量之间存在着强烈的相互关系，某个被控量的改变， 会影响到其他被控量的变化（这互相间的变化关系也是学生探究的目标）。

3、生态校园建设实景