方案介绍
本方案针对集装箱式种植环境设计，通过工业级触控一体机为中控终端，集成温湿度、二氧化碳浓度、光照等核心参数的实时监测与调节功能，构建一套高集成度、远程可控的智能环境调控系统。系统支持手机与PC网页远程控制，实现一键式调节种植舱内气候条件，确保菌菇等作物在集装箱内获得最优生长环境。

监测目标

• 实时监测舱内温度、湿度、CO₂浓度、光照强度

• 自动调控环境条件，实现定向控制与远程管理

• 实现温湿参数精准控制，提升产量与质量

需求分析
集装箱内环境密闭，温湿度波动大，人工管理响应滞后，无法满足精细化种植需求。需构建一体化自动调控系统，支持远程控制、数据可视与多参数调节，满足不同生长阶段环境需求，降低人工干预强度。

监测方法

• 二氧化碳浓度传感器测定CO₂水平，实现通风联动控制

• 温湿度传感器分别布设于环境与菌料表层，精确掌握温湿变化

• 光照强度传感器用于调节补光系统

• 中控系统采集并分析所有传感器数据，实现联动控制

应用原理
系统基于物联网技术，以工业触控一体机为核心，接入多路环境传感器。传感器信号经数据采集模块实时上传中控终端，经算法处理后调节风机、加热/加湿设备、CO₂排放或补光装置，实现温度、湿度、二氧化碳浓度与光照的自动调节，远程平台可同步查看和控制。

功能特点

• 一体化工业触控屏，简洁操作界面，一键调控所有环境因子

• 多参数传感器实时监测，数据采集精准、稳定

• 系统支持手机App和PC网页端远程访问控制

• 模块化结构，便于扩展风机、喷雾、补光等设备

• 支持自动/手动双模式切换

硬件清单

• 工业级触控一体机中控终端

• 二氧化碳浓度传感器

• 环境温湿度传感器

• 菌料温度传感器

• 光照传感器（选配）

• 通信模块（支持4G或以太网）

• 控制继电器模块

• 配套风机、加湿器、加热带、补光灯等控制设备

硬件参数（量程、精度）

• CO₂传感器：量程 0~5000ppm，精度 ±50ppm，自带温补功能

• 环境温湿度传感器：温度量程 -40℃80℃，湿度量程 0100%RH，温度精度 ±0.3℃，湿度精度 ±3%RH

• 菌料温度传感器：量程 -40℃~80℃，精度 ±0.3℃

• 光照传感器（选配）：量程 0~100000 Lux，精度 ±3%

• 工业触控一体机：10~15英寸，四核处理器，IP65防护等级

• 通信方式：4G全网通/有线LAN

方案实现

1. 安装中控一体机于集装箱侧墙或操作区

2. 将温湿度、CO₂等传感器固定于环境关键点和菌料表面

3. 将控制输出端口接入风机、加热/加湿设备、CO₂调节与补光设备

4. 系统接入电源并联通网络，初始化参数配置

5. 设置自动控制策略或通过远程终端一键调控

6. 实现日常无人值守、定时/实时环境管理

数据分析

• 实时环境数据曲线显示与记录，支持导出Excel报表

• 可分析日/周/月温湿度与CO₂浓度趋势

• 生成环境稳定性评价，为种植方案优化提供依据

预警决策

• 设定环境阈值，当温湿度、CO₂或光照异常偏离时自动报警

• 可联动警报器或推送至手机端预警通知

• 支持手动远程干预，保障异常环境下应急处理能力

方案优点

• 实现集装箱内环境因子的全面调控与远程管理

• 提高种植自动化水平，减少人工干预

• 保证种植环境稳定，提升产量与品质

• 可快速部署，兼容性高，适用于多种菌种/蔬菜作物

应用领域

• 集装箱式食用菌栽培

• 城市农业与移动种植基地

• 教学与科研用植物工厂

• 温控果蔬、花卉养殖系统

效益分析

• 平均减少人工值守时间60%以上

• 提高单位面积产量10~30%

• 实现环境因子调节误差小于±5%，稳定性显著增强

• 降低人为环境控制失误，减少病害发生概率

国标规范

• GB/T 20484-2006《设施农业环境参数自动监控系统技术规范》

• GB/T 18204.2-2014《公共场所温湿度检测方法》

• GB/T 32424-2015《农业物联网用传感器通用技术规范》

• GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器安全通用要求》

参考文献

• 《智慧农业控制系统原理与应用》

• 《现代农业设施环境自动控制》

• 《集装箱农业技术手册》

案例分享
在江苏某集装箱食用菌试验站部署该系统后，实现了全年温湿度自动调控和远程管理。系统运行稳定，节省人力50%以上，CO₂浓度动态调节使菇体品质与产量提升15%，用户反馈管理高效且操作便捷。