一、方案概述

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工廠化生產(chǎn)模式下，多個(gè)大棚協(xié)同作業(yè)成為提升農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量的重要方式。然而，傳統(tǒng)大棚管理依賴人工巡檢，存在數(shù)據(jù)采集滯后、管理效率低、環(huán)境調(diào)控不精準(zhǔn)等問題，難以滿足規(guī)?；⒕?xì)化生產(chǎn)需求。

LORA通信技術(shù)具有低功耗、遠(yuǎn)距離傳輸、強(qiáng)穿透性等特點(diǎn)，適用于大棚分散、空間廣闊的場(chǎng)景。通過在大棚內(nèi)部署 LORA 終端設(shè)備采集環(huán)境數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦I(yè)智能網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚、處理與上傳，結(jié)合大棚管理平臺(tái)，能歐提供覆蓋大棚環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備智能控制、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能，助力實(shí)現(xiàn)大棚生產(chǎn)的智能化、高效化與精準(zhǔn)化管理，降低人力成本，提升農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)。

二、系統(tǒng)架構(gòu)搭建

（一）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

該層主要由各類傳感器和PLC組成：溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、土壤濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、土壤 pH 值傳感器以及電動(dòng)卷簾機(jī)、通風(fēng)風(fēng)機(jī)、灌溉電磁閥等PLC。

（二）LORA采集層

通過多個(gè)大棚內(nèi)部署物通博聯(lián)LORA智能終端，通過無線信號(hào)將數(shù)據(jù)發(fā)送至中控室的工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)中，隨后網(wǎng)關(guān)進(jìn)行邊緣計(jì)算后再將數(shù)據(jù)對(duì)接到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控大屏和遠(yuǎn)程監(jiān)控云平臺(tái)中。

（三）管理平臺(tái)層

平臺(tái)端提供豐富的可視化界面，以圖表、地圖、儀表盤等形式直觀展示各個(gè)大棚的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警信息等。管理人員可以通過電腦、手機(jī)等終端設(shè)備，隨時(shí)隨地訪問平臺(tái)，實(shí)時(shí)掌握所有大棚的運(yùn)行情況，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理決策。

三、實(shí)現(xiàn)功能

1、通過采集各類傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚內(nèi)溫度、濕度、光照強(qiáng)度、土壤濕度、二氧化碳濃度、土壤 pH 值等多參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集頻率可根據(jù)需求靈活調(diào)整。

2、將采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)以直觀的可視化界面呈現(xiàn)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史曲線對(duì)比、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。同時(shí)，利用地圖功能展示各個(gè)大棚的位置及當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)。

3、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大棚內(nèi)各類傳感器和執(zhí)行設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括設(shè)備的在線 / 離線狀態(tài)、工作模式、故障信息等，匯總形成設(shè)備看板，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌管理與及時(shí)運(yùn)維。

4、為每個(gè)監(jiān)測(cè)參數(shù)預(yù)設(shè)合理的閾值范圍，當(dāng)采集數(shù)據(jù)超出閾值時(shí)，立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制。通過短信、郵件、微信等多種方式，及時(shí)通知相關(guān)管理人員。

5、可通過管理平臺(tái)，遠(yuǎn)程手動(dòng)控制大棚內(nèi)的電動(dòng)卷簾機(jī)、通風(fēng)風(fēng)機(jī)、灌溉電磁閥、補(bǔ)光燈等設(shè)備，也能遠(yuǎn)程設(shè)置定時(shí)命令，實(shí)現(xiàn)水泵、電機(jī)的自動(dòng)啟停。

6、通過分析不同時(shí)間段、不同大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)，找出影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，為優(yōu)化大棚管理策略提供依據(jù)，據(jù)此調(diào)整種植大棚的環(huán)境參數(shù)或生產(chǎn)管理模式。

審核編輯 黃宇