一、方案介绍

本方案基于集成式种植方舱系统，通过自动化气候调控技术，模拟春、夏、秋、冬四季气候，实现反季节蔬菜、水果、药材等作物种植。通过温度、湿度、光照、二氧化碳、风速、水肥等核心环境因子的智能调节，实现全季节替代、稳定高效生产，为城市型农业、特需供给、科研试验提供高标准解决方案。系统通过4G无线传输，支持远程管理、数据采集、智能决策等功能。

二、监测目标

三、需求分析

反季节种植对气候控制要求极高，不同作物对光照时长、温湿度曲线、昼夜变化节律等参数敏感。自然气候难以满足全年种植稳定性，常规温室控制精度低、能耗大、人力依赖强。种植方舱作为密闭可控环境单元，是实现高效仿气候种植的理想载体，结合自动化系统、智能分析平台和远程物联技术，构建全天候、高精度、少人化的生产系统。

四、监测方法

采用多传感器协同布设方案，通过高精度温湿度传感器、CO₂传感器、氧气传感器、风速传感器、PAR光合有效辐射传感器、光谱传感器、水温/EC/pH监测探头等，对环境与种植介质数据进行持续采集，并上传至智能主控系统。系统根据预设季节模型，自动执行温控、湿控、补光、通风、加CO₂等操作，闭环调节确保模拟气候环境精准还原目标季节特征。

五、应用原理

该系统以生物钟节律理论、微气候控制理论为基础，结合PID智能调节算法与大数据支持，通过物联网联动各模块完成“环境采集—模型判断—自动执行—反馈调优”过程。采用分时段动态控制光照、温湿度、风速、气体浓度等关键变量，模拟春夏秋冬不同的昼夜变化及温差梯度，实现仿生态智能调控。

六、功能特点

七、硬件清单

八、硬件参数（量程、精度）

九、方案实现

方舱部署完成后，用户可通过平台选择“模拟季节模式”或“作物种植模板”。系统自动导入该季节应有的光照时间表、日夜温差曲线、湿度范围、气体调节策略等控制参数。系统在种植周期中自动跟踪环境变化进行微调，确保方舱内持续保持目标季节的仿真气候，实现种植环境与作物需求的动态匹配。

十、数据分析

平台持续记录舱内每一类环境数据及作物生长状态，生成生长曲线、环境稳定性报告、能耗记录、CO₂利用效率等多维报表。通过对比不同季节、不同批次的数据结果，为种植策略优化与品种选育提供大数据支持。支持按作物种类、种植阶段进行环境控制行为复盘。

十一、预警决策

系统设有多级预警机制，包括环境异常（温湿度超限、CO₂异常、光照失效）、设备离线、数据断传、电源波动等情况。出现异常时，自动推送至用户手机小程序、短信平台及管理网页。高级预警联动机制支持异常时自动切换运行模式或激活备用系统（如启动备用空调或通风模式）。

十二、方案优点

十三、应用领域

十四、效益分析

本系统具备快速部署、高效运行、收益可预期等优势。在单位面积内实现多季连作、连续供货，最大化提升土地单位产值；同时大幅减少用水、用肥、人力成本。以某城市共享农业项目为例，通过布设8台智能方舱，年供应4种反季节蔬菜，总产量提升约60%，经济收益翻倍。

十五、国标规范

十六、参考文献

十七、案例分享

2024年，山东潍坊某农业科技公司试点部署3台方舱式智能模拟种植系统，实现夏季种植生菜与香菜、冬季番茄与辣椒反季供应，全年累计供应超5吨高品质蔬菜，单舱收益超过传统露地种植3倍。该项目被列为“设施农业数字化示范基地”。