大棚/温室环境调控

一、方案介绍

本方案通过部署温湿度、光照、CO₂浓度、土壤参数等多种环境传感器，结合风机、卷帘、电动窗、补光灯、加湿/降温/加温设备等执行机构，构建一个远程可控、自动调节、数据可视化的温室智能环境调控系统。核心采用4G无线通信，支持微信小程序和网页平台远程查看与控制，适用于多种作物的设施栽培环境调节需求。

二、监测与控制目标

实时采集温湿度、光照、CO₂浓度、土壤温湿度等关键参数

实现自动卷帘、通风、遮阳、补光、加湿、加温等联动控制

支持远程手动控制和自动运行模式切换

提供环境异常报警和调控日志记录

三、需求分析

类别 具体需求说明

环境监测 室内温湿度、光照强度、CO₂浓度、土壤湿度温度等

执行控制 控制卷帘、天窗、风机、补光灯、加温器、加湿器等

通信方式 采用4G网络主机上传数据并接收控制命令

远程操作 支持通过微信小程序/网页实时查看与控制

四、系统原理与监测方法

各类传感器实时感知温室内外环境参数，上传至4G智能主机

控制主机依据设定的控制策略或上下限阈值，联动执行机构动作

用户可通过手机微信小程序或网页端修改参数、手动干预设备运行

系统支持自动、手动、定时、条件触发等多种工作模式

五、功能特点

多参数实时监测，支持超限报警与联动逻辑

自动卷帘、开窗通风、补光、加热加湿等多路控制

模块化部署，支持多棚联网统一管理

微信小程序与网页平台双端远程控制

数据实时可视化、历史曲线分析、故障提醒

全天候运行，支持停电恢复自动恢复状态

六、硬件清单（可定制组合）

序号 名称 功能用途

1 温湿度传感器 监测棚内环境温度、湿度

2 光照传感器 检测日照强度，控制卷帘和补光灯

3 CO₂传感器 监测空气中二氧化碳浓度

4 土壤温湿度传感器 辅助灌溉与加热控制

5 电动卷帘控制器 实现开合卷帘，调节遮阳与保温

6 电动窗控制器 控制天窗开闭，调节通风

7 风机/加热器 提供空气流通、控温控湿

8 加湿器/喷雾器 增加空气湿度

9 补光灯 在弱光时段启动，保证光照需求

10 4G智能采集控制主机 上传数据并远程控制各设备

七、关键设备参数示例

设备 参数范围

温湿度传感器 温度 -4085℃，湿度0100%，精度±0.3℃/±2%RH

光照传感器 0~200000 Lux，精度±3%FS

CO₂传感器 0~5000ppm，精度±50ppm

土壤温湿度传感器 温度 -4085℃，湿度0100%，±2%

卷帘控制器 支持手动/自动模式，24V/220V驱动

风机/电动窗设备 三档控制，支持联动启动/停止

主控主机 4G通讯，支持多路IO/RS485/模拟量接入

八、方案实现流程

现场部署传感器及控制设备，连接到主控主机

主机通过4G与云平台对接，实现数据上报与指令接收

在平台设定控制策略（如温度>35℃自动开窗）

用户通过微信或网页远程查看、控制、修改参数

系统实时运行，根据设定参数联动各设备自动调节环境

九、数据分析与调控日志

实时数据大屏展示：温度、湿度、光照、CO₂等曲线

控制记录存储：包括设备启动时间、持续时间、原因

支持导出报表：供生产管理分析与溯源使用

异常记录与报警列表：供故障排查

十、预警与智能决策

温湿度超限报警、通信故障提醒、设备失效报警

推荐自动调控策略（如白天补光+通风，夜间卷帘保温）

系统依据作物种类自动适配环境调控策略

十一、方案优势

全自动无人值守，减轻人力负担

提高作物生长环境稳定性与均衡性

降低病虫害发生率，提升农产品质量

全天候远程管理，提升设施管理效率

系统可拓展，适配多棚、多功能联控管理

十二、适用场景

日光温室蔬菜栽培

连栋温室花卉育苗大棚

生态农业园区温控中心

科研用植物试验棚

十三、效益分析

项目 效益说明

节省人工 减少巡查人员，智能控制提升管理效率

节能降耗 按需启动风机、补光灯等设备，降低能耗

作物增产 提供最适宜生长环境，作物品质与产量提升

病虫减少 控温控湿降低病虫害发生，减少药剂用量

十四、适用标准规范

GB/T 20484-2017《设施农业智能化控制系统技术规范》

NY/T 3212-2018《农业物联网数据采集与传输技术规范》

GB 50016-2014《建筑设计防火规范》（风机系统）

十五、案例分享

案例：云南某高原智慧温室

项目部署温湿度、光照、CO₂传感器共60套，控制卷帘、风机、补光灯、喷雾系统，实现全年精准调控。平台远程控制系统使得1名管理员可管理10个温室单元，节省人力50%，作物发病率下降30%，平均产量提升18%。