物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)是一套基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與自動化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)自動感知、數(shù)據(jù)智能分析、設(shè)備精準(zhǔn)聯(lián)動、遠(yuǎn)程可視化管理的農(nóng)業(yè)數(shù)字化解決方案，核心目標(biāo)是為作物創(chuàng)造穩(wěn)定適宜的生長環(huán)境，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從“靠經(jīng)驗”向“靠數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增收+節(jié)能降耗雙重目標(biāo)。

一、系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用“感知-傳輸-決策-執(zhí)行”全鏈路閉環(huán)設(shè)計，典型分為四層架構(gòu)：

感知層：空氣溫濕度、土壤溫濕度/EC/pH、光照強(qiáng)度、CO?濃度、土壤氮磷鉀、視頻攝像頭等傳感器等感知設(shè)備，24小時采集大棚內(nèi)環(huán)境與作物生長數(shù)據(jù)，采樣頻率可達(dá)1次/分鐘，延遲低于500ms;

傳輸層：LoRa、NB-IoT、4G/5G、WiFi、以太網(wǎng)、Modbus協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與控制指令的可靠傳輸，適配不同大棚規(guī)模與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;

決策層：邊緣計算網(wǎng)關(guān)、云平臺、邊緣計算，實(shí)時數(shù)據(jù)處理、閾值判斷、智能決策生成、歷史數(shù)據(jù)分析、環(huán)境-產(chǎn)量關(guān)聯(lián)挖掘;

執(zhí)行層：風(fēng)機(jī)、天窗、濕簾、遮陽網(wǎng)、補(bǔ)光燈、水肥一體機(jī)、CO?發(fā)生器、加熱器等設(shè)備，接收控制指令，精準(zhǔn)執(zhí)行環(huán)境調(diào)控動作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)動控制;

二、核心功能

1. 環(huán)境精準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)

- 實(shí)時采集空氣溫濕度、光照強(qiáng)度、CO?濃度、大氣壓力等參數(shù);

- 監(jiān)測土壤墑情(水分含量)、土壤EC值(鹽分)、pH值、養(yǎng)分含量等指標(biāo);

- 視頻監(jiān)控實(shí)時查看作物生長狀態(tài)與設(shè)備運(yùn)行情況，支持異常行為識別;

2. 智能環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)

溫度控制：風(fēng)機(jī)+濕簾(降溫)、加熱器+保溫幕(升溫)，設(shè)定晝夜溫差閾值，自動啟停設(shè)備，實(shí)現(xiàn)±0.5℃精準(zhǔn)控溫;

濕度控制：通風(fēng)設(shè)備、噴霧系統(tǒng)，防止高濕引發(fā)病害，低濕影響作物蒸騰;

光照管理：遮陽網(wǎng)、補(bǔ)光燈，根據(jù)作物光周期需求，自動調(diào)節(jié)光照時長與強(qiáng)度;

CO?調(diào)控：CO?發(fā)生器、通風(fēng)系統(tǒng)，維持800-1500ppm最佳濃度，提升光合作用效率;

3. 水肥一體化管理系統(tǒng)

- 精準(zhǔn)監(jiān)測土壤水分與養(yǎng)分，結(jié)合作物生長階段自動計算灌溉量與施肥量;

- 支持滴灌、噴灌等多種灌溉方式，實(shí)現(xiàn)定時定量、按需供給;

- 減少水肥浪費(fèi)，提高利用率30%以上，降低環(huán)境污染;

4. 智能報警與報警系統(tǒng)

- 多維度閾值報警：溫度、濕度、CO?濃度、土壤墑情等參數(shù)異常時自動觸發(fā);

- 多級報警機(jī)制：微信、短信、APP推送、聲光報警等多渠道通知;

- 故障自診斷：自動檢測傳感器與執(zhí)行設(shè)備故障，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行;

5. 遠(yuǎn)程可視化管理平臺

- 支持PC端、手機(jī)APP、平板三端訪問，隨時隨地查看大棚狀態(tài);

- 數(shù)據(jù)可視化：實(shí)時儀表盤、歷史曲線、數(shù)據(jù)報表、環(huán)境參數(shù)地圖;

- 遠(yuǎn)程控制：一鍵啟停設(shè)備，手動/自動模式切換，支持批量管理多個大棚;

三、應(yīng)用場景

- 規(guī)?；卟舜笈铮悍选ⅫS瓜、生菜等;

- 花卉溫室：玫瑰、百合、多肉等經(jīng)濟(jì)價值高的花卉;

- 苗木繁育基地

- 食用菌大棚：香菇、金針菇等;

- 特色水果種植：如草莓、藍(lán)莓等);

四、方案價值

- 降本增效：減少人工巡檢成本60%以上，提升管理效率，實(shí)現(xiàn)無人值守;

- 穩(wěn)產(chǎn)提質(zhì)：環(huán)境穩(wěn)定性提升，作物產(chǎn)量提高20-40%，品質(zhì)顯著改善;

- 節(jié)能降耗：精準(zhǔn)調(diào)控減少能源消耗30%，水肥利用率提升40%;

- 數(shù)據(jù)資產(chǎn)化：積累種植大數(shù)據(jù)，為優(yōu)化品種選擇、改進(jìn)種植工藝提供科學(xué)依據(jù);

物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的閉環(huán)管理，徹底改變了傳統(tǒng)溫室大棚依賴人工經(jīng)驗的管理模式，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、高效化的解決方案。該方案不僅適用于新建大棚，也可通過改造升級應(yīng)用于現(xiàn)有大棚，是推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要技術(shù)支撐。