大棚环境全自动精准调控
时间:2025-05-27
涉川
方案介绍
本方案面向现代智能农业温室大棚,基于环境传感器、智能控制终端与物联网平台,构建一套多因子感知、自动调节、远程管理的一体化温室环境精准调控系统。系统可实现温度、湿度、光照、CO₂浓度、土壤参数等多要素实时监测与设备联动控制,全面提升作物生长环境的稳定性和生产管理的智能化水平。
本方案面向现代智能农业温室大棚,基于环境传感器、智能控制终端与物联网平台,构建一套多因子感知、自动调节、远程管理的一体化温室环境精准调控系统。系统可实现温度、湿度、光照、CO₂浓度、土壤参数等多要素实时监测与设备联动控制,全面提升作物生长环境的稳定性和生产管理的智能化水平。

监测目标
实时监控温室内空气温湿度、土壤水分与温度、光照强度、CO₂浓度等关键环境指标,实现自动化调控风机、卷帘、加热、灌溉等设备,保障作物处于最优生长环境。
实时监控温室内空气温湿度、土壤水分与温度、光照强度、CO₂浓度等关键环境指标,实现自动化调控风机、卷帘、加热、灌溉等设备,保障作物处于最优生长环境。
需求分析
传统大棚依赖人工管理,操作滞后、成本高、调控不精准,易引发病虫害和减产风险。现代农业需借助智能化技术手段实现对大棚内部环境的精确监控和自动调控,以提高产量、节约资源、降低人力成本。
传统大棚依赖人工管理,操作滞后、成本高、调控不精准,易引发病虫害和减产风险。现代农业需借助智能化技术手段实现对大棚内部环境的精确监控和自动调控,以提高产量、节约资源、降低人力成本。
监测方法
系统通过部署环境传感器网络(空气温湿度、光照、CO₂、土壤水分等),搭配控制执行单元(卷帘电机、风机、加热器、水泵等),使用智能控制终端对数据实时采集分析,自动联动调节各类设备以维持环境稳定。
系统通过部署环境传感器网络(空气温湿度、光照、CO₂、土壤水分等),搭配控制执行单元(卷帘电机、风机、加热器、水泵等),使用智能控制终端对数据实时采集分析,自动联动调节各类设备以维持环境稳定。
应用原理
传感器采集环境参数后,经采集器传输至控制终端进行逻辑分析与判断,系统根据设定的参数阈值自动控制各类执行器运行或关闭。通信采用4G/Wi-Fi/RS485等方式,支持本地控制与远程云平台联控。
传感器采集环境参数后,经采集器传输至控制终端进行逻辑分析与判断,系统根据设定的参数阈值自动控制各类执行器运行或关闭。通信采用4G/Wi-Fi/RS485等方式,支持本地控制与远程云平台联控。
功能特点
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多参数环境监测:温湿度、光照、CO₂、土壤水分等
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自动设备联动控制:风机、水泵、加热器、卷帘、补光灯等
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阈值设定与智能调节:支持定制调控逻辑,智能启停设备
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远程监控与管理:支持手机App、网页端实时查看与控制
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数据存储与分析:历史数据查询、曲线分析、异常预警推送
硬件清单
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空气温湿度传感器
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光照传感器
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CO₂浓度传感器
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土壤水温一体传感器
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智能控制主机(PLC或工业物联网控制器)
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卷帘电机控制器、风机控制器、补光灯开关模块
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灌溉泵控制模块、电加热控制模块
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无线通信模块(4G/Wi-Fi/LoRa)
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电源系统、保护箱、安装支架等
硬件参数(量程、精度)
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空气温度:-40~85℃,精度±0.3℃
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空气湿度:0~100%RH,精度±3%RH
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光照强度:0~200000Lux,精度±3%
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CO₂浓度:0~5000ppm,精度±50ppm
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土壤水分:0~100%,精度±2%
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土壤温度:-40~85℃,精度±0.3℃
方案实现
在温室大棚内均匀布设环境传感器,将数据接入智能控制终端,终端根据用户设定的环境阈值自动控制执行设备启停,实现风机自动通风、卷帘按温度上下自动升降、灌溉系统按土壤干湿度启动、CO₂自动补充等功能。平台同时支持用户远程登录进行手动控制与参数调整。
在温室大棚内均匀布设环境传感器,将数据接入智能控制终端,终端根据用户设定的环境阈值自动控制执行设备启停,实现风机自动通风、卷帘按温度上下自动升降、灌溉系统按土壤干湿度启动、CO₂自动补充等功能。平台同时支持用户远程登录进行手动控制与参数调整。
数据分析
系统平台支持对多天、多参数的历史数据进行趋势分析、相关性分析,用户可据此优化设定值、判断异常事件发生时段,提升生产管理科学性与数据利用效率。
系统平台支持对多天、多参数的历史数据进行趋势分析、相关性分析,用户可据此优化设定值、判断异常事件发生时段,提升生产管理科学性与数据利用效率。
预警决策
系统支持阈值报警,当温湿度、CO₂等参数超出安全范围时,平台将推送短信、微信等多种方式告警。同时可联动应急设备如应急风机、电热丝、补水装置自动响应,降低风险损失。
系统支持阈值报警,当温湿度、CO₂等参数超出安全范围时,平台将推送短信、微信等多种方式告警。同时可联动应急设备如应急风机、电热丝、补水装置自动响应,降低风险损失。
方案优点
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实现大棚全周期智能控制,精准调节环境
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显著降低人工管理压力,提升工作效率
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数据可追溯,支持农事决策与异常诊断
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模块化系统,具备良好扩展性与兼容性
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支持断网续传、远程维护、远程升级
应用领域
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蔬菜、花卉、水果等温室种植基地
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智慧农业示范园区
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育苗中心与科研大棚
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设施农业改造升级项目
效益分析
方案实施后可实现温湿度调控精度提升90%以上,作物病害率下降30%,平均增产15~25%,人力节约50%以上。长期运行下可降低种植风险,延长作物产期,提高产品一致性和商品价值。
方案实施后可实现温湿度调控精度提升90%以上,作物病害率下降30%,平均增产15~25%,人力节约50%以上。长期运行下可降低种植风险,延长作物产期,提高产品一致性和商品价值。
国标规范
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GB/T 22484-2021 温室环境自动控制系统技术规范
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NY/T 2505-2013 设施农业用环境监测设备通用技术条件
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GB/T 35139-2017 智慧农业总体技术架构规范
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NY/T 3493-2019 温室气象环境监测系统技术规范
参考文献
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《现代设施农业控制技术》
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《温室环境智能监控系统研究》
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《智慧农业系统集成与应用案例分析》
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《物联网在设施农业中的应用前沿》
案例分享
在云南某高原温室番茄基地应用本系统后,日均控温精度达±0.5℃,夜间湿度偏差控制在±5%RH以内,全年共节约人工成本约26%,病虫害防治频次下降38%,整体年产量提升约18%,被评为省级智能温室示范点。
在云南某高原温室番茄基地应用本系统后,日均控温精度达±0.5℃,夜间湿度偏差控制在±5%RH以内,全年共节约人工成本约26%,病虫害防治频次下降38%,整体年产量提升约18%,被评为省级智能温室示范点。
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