温室环境卷帘智能化控制
时间：2025-05-14
涉川
方案介绍
本方案针对设施农业中温室大棚的环境调控需求，基于物联网技术设计智能卷帘控制系统，实现对温室卷帘（顶帘、侧帘）的自动化管理。系统结合温度、湿度、光照、风速、降雨等环境数据，通过智能控制器判断是否启闭卷帘，协同实现大棚保温、通风、遮阳功能，提高温室作物的生长环境稳定性和生产管理效率。
本方案针对设施农业中温室大棚的环境调控需求，基于物联网技术设计智能卷帘控制系统，实现对温室卷帘（顶帘、侧帘）的自动化管理。系统结合温度、湿度、光照、风速、降雨等环境数据，通过智能控制器判断是否启闭卷帘，协同实现大棚保温、通风、遮阳功能，提高温室作物的生长环境稳定性和生产管理效率。
监测目标
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实时监测温室内外的温度、湿度、光照、风速、降雨等气象数据
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自动控制卷帘启闭，调节棚内温度与通风遮光条件
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实现环境联动控制，优化作物生长微环境
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实现远程监控、智能预警与自动执行策略管理
需求分析
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温室内昼夜温差大，需快速保温或通风调节
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冬季需保温，夏季需通风降温，阴雨天需防雨挡风
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人工卷帘效率低、响应不及时，易影响作物生长
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系统需稳定、响应灵敏、具备联动控制与远程管理能力
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要求系统安全可靠，能防止电机过载或失控运行
监测方法
通过布设多点温湿度、光照、风速、雨量等传感器，获取实时环境数据。系统根据预设控制逻辑自动判断是否执行卷帘操作，由控制主机指令驱动卷帘电机运行，实现智能启闭管理。
通过布设多点温湿度、光照、风速、雨量等传感器，获取实时环境数据。系统根据预设控制逻辑自动判断是否执行卷帘操作，由控制主机指令驱动卷帘电机运行，实现智能启闭管理。
应用原理
系统以设定的环境参数阈值为依据进行控制。例如温度过高时自动打开侧帘/顶帘进行通风降温，光照过强时自动关闭遮阳帘，雨天或强风时自动关闭防风卷帘，从而实现自动环境调节。
系统以设定的环境参数阈值为依据进行控制。例如温度过高时自动打开侧帘/顶帘进行通风降温，光照过强时自动关闭遮阳帘，雨天或强风时自动关闭防风卷帘，从而实现自动环境调节。
功能特点
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智能识别外部天气变化，动态调节卷帘状态
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支持温度、光照、风速、雨量多参数联合判断
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系统具备手动、自动、远程三种控制模式
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可分区域控制多个卷帘设备，实现差异化管理
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控制器具备过载保护、限位控制和断电自复位功能
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远程可通过手机或电脑平台调阅状态与设置参数
硬件清单
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智能卷帘控制主机
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卷帘电机（带限位开关）
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室内外温湿度传感器
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光照传感器
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风速风向传感器
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雨量传感器
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触控显示屏（选配）
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通信模块（4G/Wi-Fi/RS485）
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管理平台软件（Web端+App端）
硬件参数（量程、精度）
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温度传感器：量程 -40～85℃，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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光照传感器：0–200000 Lux，精度 ±5%
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风速传感器：0–30 m/s，精度 ±0.3 m/s
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雨量传感器：0–5 mm/min，分辨率 0.2 mm
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卷帘电机功率：370W–750W，带机械限位与电流保护
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控制主机继电器输出：AC 220V/10A，支持4–8路独立控制
方案实现
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在温室内外安装环境传感器，接入智能控制主机
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将顶帘和侧帘的电机与控制器连接，并设置开关限位
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控制器根据实时数据判断卷帘启闭，如温度高于30℃自动开帘
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特殊天气（如强风、雨）时控制器优先关闭卷帘，防护作物
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所有数据上传至物联网平台，用户可远程调阅状态与历史记录
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管理平台支持卷帘运行日志查询、参数设置、分区控制
数据分析
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平台记录温室内外环境变化及卷帘动作响应
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统计每次卷帘启闭次数与持续时间，优化控制逻辑
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可生成温湿度—卷帘响应曲线，评估控制策略有效性
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结合作物生长周期，分析卷帘使用频率与节能效果
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数据导出支持生产档案、投入产出分析辅助决策
预警决策
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温湿度、风速、光照等参数超限自动推送报警
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卷帘运行异常（卡滞、未响应）自动发送故障警报
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雨雪天气提前预警，强制关闭卷帘保护设备与作物
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管理人员可设定策略优先级、自动执行或手动确认模式
方案优点
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降低环境波动影响，提高作物产量与质量
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降低人工操作频率，提高响应效率与精度
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自动化程度高，智能判断复杂气候条件
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可与其他温室系统（如灌溉、补光、通风）联动控制
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具备可扩展性，适应不同大棚结构与作物类型
应用领域
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设施蔬菜种植温室（如番茄、辣椒、黄瓜）
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花卉种植基地（如玫瑰、蝴蝶兰、郁金香）
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水果种植温室（如草莓、葡萄、无花果）
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科研试验温室、农业示范园区
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智慧农业园区全自动管控系统集成项目
效益分析
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降低人工运行成本约60%以上
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卷帘响应速度缩短至5分钟内，提高作物抗逆性
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作物生长适宜度提高15%～30%，提升商品率
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延长卷帘系统使用寿命，减少维护与故障率
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有利于智能农业标准化推广，提升现代农业科技含量
国标规范
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GB/T 50824-2013《设施农业工程术语》
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GB/T 35575-2017《温室环境自动控制系统通用技术条件》
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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 1693-2008《设施农业温室结构安全规范》
参考文献
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温室智能卷帘系统设计与自动控制策略研究
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基于物联网的设施农业环境自动调控系统设计
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光温联动控制在现代温室应用中的优化分析
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卷帘电机可靠性提升与能耗控制技术研究
案例分享
2022年北京某智慧温室蔬菜基地部署了160套智能卷帘控制系统，结合温湿光多参数控制策略，实现了全年无间断自动启闭调节。在极端天气期间有效避免了高温损伤与强风破坏，辣椒与番茄单位面积增产12%，系统运行稳定，获得农业农村部绿色种植示范基地认证。
2022年北京某智慧温室蔬菜基地部署了160套智能卷帘控制系统，结合温湿光多参数控制策略，实现了全年无间断自动启闭调节。在极端天气期间有效避免了高温损伤与强风破坏，辣椒与番茄单位面积增产12%，系统运行稳定，获得农业农村部绿色种植示范基地认证。
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