在溫室大棚種植中，溫度是決定作物生長、產量與品質的核心因素——番茄坐果期需保持20-25℃，黃瓜育苗期怕低溫凍害(低于10℃易死苗)，生菜生長忌晝夜溫差超10℃。傳統(tǒng)種植中，農戶需半夜起身掀卷簾、正午手動開風機，即便時刻值守，也難避免溫度波動導致的減產。

基于物聯網的溫室大棚智能溫控系統(tǒng)，通過“實時監(jiān)測-智能決策-自動調控”的閉環(huán)流程，成為大棚種植的“恒溫管家”，徹底破解溫度管控難題。

一、溫室管理難點

1. 精準度差：農戶靠“看天、摸土、看苗情”判斷溫度，誤差常達5℃以上，番茄膨果期高溫徒長、黃瓜花期低溫落花等問題頻發(fā)，每畝減產10%-30%;

2. 人力成本高：1個農戶最多管理2-3個大棚，灌溉季需24小時輪班，半夜調控溫度成為常態(tài)，人力成本占種植總成本的20%;

3. 響應滯后：極端天氣(如春季倒春寒、夏季驟升溫)下，人工調控需1-2小時才能見效，作物已受不可逆損傷，如幼苗凍害、果實裂果。

二、系統(tǒng)架構

溫室大棚智能溫控系統(tǒng)以物聯網技術為核心，由“感知層-平臺層-執(zhí)行層”構成，無需人工干預即可實現精準控溫：

1.感知層：實時捕捉溫濕度數據

感知層是系統(tǒng)的“神經末梢”，核心設備為溫濕度傳感器，適配溫室高濕、高光照環(huán)境，集成光照、CO?濃度監(jiān)測功能，為溫控決策提供更全面數據支撐。

2.平臺層：智能決策的“大腦”

數據通過LoRa/NB-IoT無線通信傳輸至云平臺。

3.執(zhí)行層：精準執(zhí)行調控動作

執(zhí)行層接收平臺指令，聯動溫室現有設備完成溫控，無需改造即可適配。

三、主要功能

1、多環(huán)境參數實時監(jiān)測

監(jiān)測溫度(精度±0.5℃)、濕度(±3%)、光照強度、CO?濃度、土壤墑情(含水量/EC值)、土壤溫度，可擴展監(jiān)測土壤pH值、有害氣體(如氨氣)濃度。場景頻率可設置，通過LoRa/NB-IoT無線傳輸至平臺，手機APP、電腦端實時顯示，數據可追溯、參數、導出。

2、智能自動調控

- 溫度調控：超預設閾值(如番茄坐果期20-25℃)自動啟動設備，高溫時開風機、濕簾、遮陽網;低溫時關遮陽網、啟卷簾機、加熱管(或燃煤/電暖設備)，支持分時段動態(tài)調整閾值。

- 濕度調控：濕度過高(如>85%)聯動通風機、除濕設備;濕度過低(如<50%)觸發(fā)噴霧加濕，避免作物病害或干旱。

- 光照調控：光照不足時自動開啟補光燈(按作物需求設定光照時長，如生菜每天12小時光照);光照過強(如夏季正午>8萬lux)啟動遮陽網，防止作物灼傷。

- 水肥一體化調控：結合土壤墑情、作物生長期，自動計算灌溉量和施肥比例，通過滴灌/噴灌系統(tǒng)精準輸送水肥，支持定時灌溉、按需灌溉(如土壤含水量<18%觸發(fā)澆水)。

- CO?濃度調控：濃度低于800ppm時自動開啟CO?發(fā)生器，提升光合作用效率，促進作物生長。

3、遠程控制與聯動操作

- 遠程操控：通過手機APP、電腦端一鍵控制風機、濕簾、卷簾機、補光燈、水肥設備等，支持單設備啟?；驁鼍澳Ｊ揭绘I切換。

- 多設備聯動：設定聯動邏輯，如“溫度>30℃+濕度>80%”時，先開風機通風5分鐘，再啟動濕簾降溫;“土壤含水量<15%+光照>5萬lux”時，同步開啟灌溉和補光。

- 應急聯動：極端環(huán)境(如溫度>35℃、CO?濃度超標)或設備故障(如水泵停機)時，自動推送APP報警、短信通知，同時觸發(fā)聲光報警，必要時聯動應急設備(如備用風機)。

4、數據管理與分析

- 數據可視化：以曲線、圖表形式展示環(huán)境參數變化趨勢(如日/周/月溫度曲線)，直觀呈現調控效果。

- 種植分析：自動生成“環(huán)境參數-作物生長”關聯報告，如“溫度達標率95%時，番茄畝產提升18%”，為種植策略優(yōu)化提供數據支撐。

- 閾值自定義：內置番茄、黃瓜、生菜等20+常見作物的各生長期適宜參數庫，新手可直接調用，也支持手動修改閾值，適配特色作物種植。

5、定時與循環(huán)控制

- 定時任務：預設設備啟停時間，如每天6點自動掀開卷簾機、18點關閉補光燈、每周三凌晨2點(蒸發(fā)量低)啟動水肥灌溉。

- 循環(huán)控制：針對周期性需求設定循環(huán)規(guī)則，如夏季高溫時段“風機運行10分鐘、暫停5分鐘”循環(huán)，避免設備長時間運行損耗。

6、異常報警與安全防護

- 多級報警：環(huán)境參數超標、設備故障(如傳感器失靈、水泵斷電)、水肥不足(如肥料箱液位過低)時，觸發(fā)分級報警(預警/緊急)，支持APP推送、短信、聲光報警多重提醒。

- 報警方式：支持短信、APP、聲光等報警方式。

四、應用場景

智能溫控系統(tǒng)可根據作物需求定制方案，適配各類溫室種植場景：

1.番茄溫室：精準控溫提產提質

番茄坐果期對溫度敏感，高溫易導致落花落果，低溫則影響果實膨大。部署智能溫控系統(tǒng)后：

- 設定20-25℃為適宜區(qū)間，溫度超25℃自動開風機+濕簾，低于20℃啟動卷簾機保溫;

- 應用效果：番茄落花率從15%降至3%，畸形果率減少20%，每畝增產1500斤，優(yōu)質品率提升25%。

2.生菜溫室：控制晝夜溫差

生菜生長忌晝夜溫差過大(超10℃易導致口感發(fā)苦)，系統(tǒng)通過動態(tài)調整實現精準管控：

- 白天設定18-22℃，夜間10-12℃，凌晨溫度過低時自動開啟小型加熱設備;

- 應用效果：生菜口感脆嫩，苦味率從28%降至5%，市場售價提升0.5元/斤，每畝增收超2000元。

3.育苗溫室：保障幼苗存活

春季育苗期常遇倒春寒，傳統(tǒng)溫控易導致幼苗凍害，系統(tǒng)解決方案：

- 設定15℃為最低閾值，搭配土壤溫度傳感器，當棚溫或地溫低于閾值，立即啟動加熱管+保溫簾;

- 應用效果：幼苗成活率從80%提升至98%，減少補苗成本，育苗周期縮短7-10天。

五、應用效益

1. 人力成本大降：1個農戶可管理10-15個大棚，無需夜間值守，人力成本降低70%，單棚年節(jié)省人工開支1.5萬元;

2. 產量品質雙升：作物因溫度穩(wěn)定，平均產量提升10%-25%，優(yōu)質品率提升20%-30%，高附加值作物(如有機蔬菜)增收更顯著;

3. 能耗優(yōu)化：系統(tǒng)根據溫度變化智能啟停設備，避免無效運行，電耗降低18%-25%，北方地區(qū)燃煤消耗減少30%。

溫室大棚智能溫控系統(tǒng)的應用，讓農業(yè)種植從“經驗驅動”轉向“數據驅動”，既破解了傳統(tǒng)溫控的精準度差、人力成本高的難題，又為作物生長創(chuàng)造了穩(wěn)定環(huán)境，讓更多農戶實現輕松種棚、高產增收。

審核編輯 黃宇