大棚水帘降温智能控制方案
时间：2025-05-14
涉川
方案介绍
本方案面向设施农业中的温室大棚环境调控需求，构建基于传感器感知、智能控制器、水帘风机系统和自动化控制平台的智能水帘降温系统。通过对大棚内温湿度进行实时监测，系统可自动启停水帘风机，实现精准、高效的降温控制，提升作物生长环境质量，降低人工干预，提高农业生产智能化水平。
本方案面向设施农业中的温室大棚环境调控需求，构建基于传感器感知、智能控制器、水帘风机系统和自动化控制平台的智能水帘降温系统。通过对大棚内温湿度进行实时监测，系统可自动启停水帘风机，实现精准、高效的降温控制，提升作物生长环境质量，降低人工干预，提高农业生产智能化水平。
监测目标
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实时监测大棚内部温度、湿度、CO₂浓度等环境参数
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控制水帘系统和风机运行，实现智能降温与通风
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降低大棚高温对作物的危害，优化作物生长条件
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减少能源与用水浪费，提升管理效率
需求分析
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大棚内白天温度高，需及时降温保障作物正常生长
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降温过程需自动控制，避免人工操作延误或过度降温
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控制系统需联动温湿度传感器、风机、水泵、水帘等组件
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系统应具备断电保护、远程监控和参数调节功能
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具备数据记录与历史趋势分析能力，辅助管理优化
监测方法
在大棚内关键位置布设温湿度传感器，结合水帘蒸发降温系统和轴流风机。系统根据温度阈值自动控制风机启动、水泵运行，通过水帘蒸发吸热原理快速降低大棚内温度。
在大棚内关键位置布设温湿度传感器，结合水帘蒸发降温系统和轴流风机。系统根据温度阈值自动控制风机启动、水泵运行，通过水帘蒸发吸热原理快速降低大棚内温度。
应用原理
水帘降温系统通过水泵将水送至高处水帘墙，水沿墙体流下，空气经风机强制通过水帘进入棚内，空气中的热量被水吸收，实现降温。传感器采集到温湿度数据后，经控制器判断是否需启动/关闭风机和水泵。
水帘降温系统通过水泵将水送至高处水帘墙，水沿墙体流下，空气经风机强制通过水帘进入棚内，空气中的热量被水吸收，实现降温。传感器采集到温湿度数据后，经控制器判断是否需启动/关闭风机和水泵。
功能特点
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实时环境监测与自动调节降温强度
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可设置多级温度阈值，精准控制水泵与风机
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支持定时、温控、手动三种工作模式
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平台可远程查看参数、调节策略、历史记录
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系统支持联动遮阳网、通风窗等设备协同调节
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具备断电报警与手动干预切换功能
硬件清单
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数字温湿度传感器（RS485/Modbus）
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智能环境控制器（带多路继电器输出）
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轴流风机/离心风机
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水帘降温墙及循环供水系统（含水泵、水管、水槽）
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智能断路保护电控箱
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无线通信模块（选配4G/Wi-Fi）
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数据平台系统（Web端+移动端）
硬件参数（量程、精度）
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温度传感器：量程 -40～80℃，精度±0.3℃
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湿度传感器：量程 0–100%RH，精度±3%RH
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风机风量：8000–20000 m³/h，适配大中型棚区
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水泵扬程：10–25m，流量10–50L/min
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控制器：支持4–8路控制输出，继电器负载AC220V/10A
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通信模块：支持Modbus RTU、MQTT协议，远程配置
方案实现
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在大棚内布设温湿度传感器与CO₂探头
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将传感器接入智能环境控制器，实现数据采集
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控制器设定温度阈值，如≥30℃启动风机和水泵，≤25℃自动停止
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风机从外部抽入空气，穿过湿润水帘，冷却后进入棚内
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数据上传至平台，可远程调节参数与模式
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可实现多棚区联动控制，统一管理
数据分析
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实时查看大棚内温度曲线与设备运行状态
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分析高温时段与降温响应效果
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评估水帘运行时长与作物温度适宜区间重合度
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提供能耗与水耗数据，优化运行策略
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支持导出报表用于管理记录与审计
预警决策
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温度超限、湿度过高时发送手机或平台预警通知
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系统异常如断电、水泵故障可自动报警
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支持远程启动手动降温或切换通风模式
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可与农业气象系统对接，提前预判高温天气自动准备降温设备
方案优点
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降温速度快、能耗低、自动化程度高
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提高作物产量与品质，降低高温损害
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减少人工操作，提高管理效率
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支持扩展智能灌溉、遮阳等系统，构建智慧温室
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投资回报周期短，适用于多种农业生产类型
应用领域
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现代农业温室大棚（蔬菜、花卉、水果）
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科研型设施农业试验站
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食用菌、苗圃基地降温系统
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农业园区智能管控示范区
效益分析
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降低高温致作物减产风险30%以上
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实现年均节省人工管控成本约50%
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节约水资源与电能10–20%，提高资源利用效率
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提升大棚管理智能化程度与品牌形象
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有助于获得绿色、有机认证，提升市场竞争力
国标规范
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GB/T 50824-2013《设施农业工程术语》
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NY/T 3245-2018《设施农业环境控制系统通用技术要求》
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GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》
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NY/T 1209-2015《温室用电气控制设备技术规范》
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NY/T 3571-2020《智能温室工程建设技术导则》
参考文献
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智能温室水帘降温系统运行特性与节能优化研究
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温室设施智能控制技术发展现状及趋势分析
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农业环境控制系统软硬件架构研究
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水帘风机降温系统在不同作物栽培中的应用实践
案例分享
2023年江苏某蔬菜基地建设智能水帘降温系统80余套，接入农业物联网平台，实现大棚温湿度精准控制。降温响应时间从人工30分钟缩短至5分钟以内，辣椒夏季生长稳定性提升40%，年产值提高近20万元，被当地农业局列为智能设施示范典型。
2023年江苏某蔬菜基地建设智能水帘降温系统80余套，接入农业物联网平台，实现大棚温湿度精准控制。降温响应时间从人工30分钟缩短至5分钟以内，辣椒夏季生长稳定性提升40%，年产值提高近20万元，被当地农业局列为智能设施示范典型。
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