花卉大棚环境在线监测方案
时间：2025-11-12
涉川
一、方案概述
本方案旨在通过物联网技术实现花卉大棚环境的实时在线监测与远程管理。系统基于智能农业云平台构建，集成多种高精度传感器，实现对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、土壤墒情和土壤pH等关键环境参数的实时采集与传输，帮助管理人员科学调控大棚环境，提升花卉生长质量与生产效益。
二、监测目标
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实现对花卉生长环境的连续、精准监测；
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通过数据可视化与云端分析，判断环境变化趋势；
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为温室内的通风、喷灌、加温、补光等自动控制系统提供数据支撑；
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提高管理效率，实现智能化、精细化花卉生产。
三、系统组成
系统由5个棚体基础传感单元、通讯网关、智能农业云终端和数据管理平台构成。
每个棚体配备6类传感器（温度、湿度、光照、CO₂、土壤墒情、土壤pH），实现全方位环境信息采集。
每个棚体配备6类传感器（温度、湿度、光照、CO₂、土壤墒情、土壤pH），实现全方位环境信息采集。
四、主要硬件配置及参数
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类别
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设备名称
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技术参数
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功能说明
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温度传感器
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环境温度探头
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测量范围：-20℃~60℃；精度：±0.5℃
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实时监测棚内空气温度
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湿度传感器
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空气湿度传感器
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测量范围：0%~100% RH；精度：±3% RH（20℃~60℃）
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监测空气相对湿度，判断通风及加湿需求
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光照传感器
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光照强度探头
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测量范围：0~200000lux；精度：±5%
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采集棚内光照强度，为补光系统提供依据
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CO₂浓度传感器
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二氧化碳探头
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测量范围：0~5000ppm；精度：±50ppm
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监测二氧化碳浓度，优化通风与施肥策略
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土壤墒情传感器
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电容式水分传感器
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测量范围：0%~100%（体积含水量）；精度：±2%
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监测土壤湿度，指导精准灌溉
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土壤pH传感器
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土壤酸碱度探头
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测量范围：3~11pH；精度：±0.1pH
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监测土壤酸碱度，为施肥调整提供依据
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通讯网关
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4G智能采集网关
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具备RS485、Modbus及4G通信功能
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负责多点数据汇聚及云端传输
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通讯网关安装于各棚体入口附近，确保5个棚体的传感器数据无死角采集与传输。
五、系统功能特点
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多参数联动监测：六类传感器协同采集，全面反映棚内微气候环境；
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无线联网传输：通过4G物联网网关上传至云端，实现远程实时查看；
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智能预警功能：超过设定阈值自动报警（短信、微信或平台提示）；
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数据可视化分析：历史曲线、数据对比、趋势分析功能；
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可扩展性强：支持接入自动控制系统，如自动喷灌、补光、通风、遮阳等；
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远程维护管理：云端参数配置、数据导出、设备诊断均可在线完成。
六、系统工作原理
传感器模块实时采集棚内环境参数，通过RS485或Modbus信号输出至采集箱，采集箱内的4G通信网关将数据打包上传至智能农业云平台。云端系统对数据进行分析处理后，生成环境监测报表，并支持对异常情况进行实时预警与控制策略推送。
七、效益分析
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智能化管理：减少人工巡检频率，提高管理效率；
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节约资源：科学控制水肥、光照及气体浓度；
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提高品质：为花卉提供稳定生长环境，提升观赏价值与市场售价；
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可追溯性强：数据长期存储，可追踪生长全过程，为科研与决策提供依据。
八、应用领域
本系统适用于花卉大棚、苗木育种基地、园艺示范区、科研温室及生态观光温室等多种场景，具有良好的通用性和可扩展性。
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