一、方案介绍

植物工厂是一种以高度可控环境条件为基础、集成光、电、气、水等技术手段的密闭式农业系统。为满足植物在不同生育阶段的生长需求，本方案提出一套全流程智能环境控制系统，融合物联网、自动控制、远程通讯、数据分析与智能决策等功能模块，实现温度、湿度、光照、氧气、二氧化碳浓度、水肥管理等关键环境因子的全自动调控，保障植物高效、高质、高稳地生长。

二、监测目标

本系统聚焦以下关键环境指标的感知与调控：

三、需求分析

植物工厂作为高度密闭的种植环境，缺乏自然调节能力，易发生温湿度失控、光照不均、氧气浓度不足等问题。传统人工控制方式反应滞后，难以精细化管理，无法满足作物对高质量环境稳定性的要求。因此，必须引入智能化系统，实现全天候、无人化、精准化调控。

四、监测方法

采用多点分布式环境感知节点布设方式，通过智能传感器实时采集温度、湿度、光照、气体浓度、水质参数等数据，数据统一接入4G物联网控制主机，上传至云平台进行处理分析。平台根据设定模型判断当前环境状态，并自动控制各执行器（风机、空调、补光灯、CO₂发生器、喷雾加湿器、通风窗、电磁阀等）执行调控任务，构成闭环反馈控制系统。

五、应用原理

系统基于闭环控制理论和物联网联动架构，通过“感知-判断-执行-反馈”四步流程运作。

六、功能特点

七、硬件清单

系统核心硬件包含：

八、硬件参数（量程与精度）

九、方案实现

系统安装部署后，用户可通过Web端或移动端设置不同作物的最佳环境参数。控制系统根据设定目标自动启停控制设备，实现环境维持在最优区间。所有数据实时上传至云平台，管理者可远程查看、修改参数或调度任务。平台支持一键切换作物模板，实现多作物种植的自动适应与调控。

十、数据分析

系统内置数据分析模型，可对环境数据进行周期波动分析、趋势预测、能耗统计、设备运行效率评估等操作。系统自动生成日报、周报、月报与年度汇总报告，支持Excel导出与报表打印。通过对比分析不同批次种植数据，有助于优化后续种植策略与投入资源决策。

十一、预警决策

系统支持分级别预警机制，包括：

十二、方案优点

十三、应用领域

广泛适用于以下场景：

十四、效益分析

系统投入使用后，可显著降低人工成本，提高设备运转效率，实现资源最优配置。植物生长周期缩短1020%，单位产量提升1530%，优质率提高20%以上。环境参数平稳波动减少病虫害风险，提升成品一致性和商品化率，为农业企业带来明显的经济与社会效益。

十五、国标规范

十六、参考文献

十七、案例分享

江苏某现代植物工厂在引入本智能环境控制系统后，实现了小型番茄、羽衣甘蓝与紫叶生菜的全年无间断高效种植。通过光照动态调节、CO₂浓度精准释放与空气循环系统协同控制，不仅实现产量稳定增长20%，且作物品质达到有机出口标准，成为区域示范性智慧农业工程。