在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中，日光溫室作為保障反季節(jié)作物生產(chǎn)的重要設(shè)施，其管理模式正從傳統(tǒng)人工經(jīng)驗(yàn)向智能科技轉(zhuǎn)型。日光溫室智能控制系統(tǒng)憑借對(duì)環(huán)境的精準(zhǔn)把控和靈活的場(chǎng)景適配能力，成為連接技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵紐帶，為不同地區(qū)、不同作物的種植需求提供精準(zhǔn)解決方案。

一、核心功能：從感知到調(diào)控的全鏈條管理

日光溫室智能控制系統(tǒng)的功能圍繞 “感知 - 分析 - 調(diào)控 - 反饋” 的閉環(huán)邏輯展開，覆蓋溫室管理的全流程，既解決傳統(tǒng)人工管理的痛點(diǎn)，又實(shí)現(xiàn)對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的精細(xì)化把控，主要可分為五大核心功能。

1.多維度環(huán)境參數(shù)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)通過(guò)部署在溫室內(nèi)不同位置的高精度傳感器，實(shí)時(shí)采集影響作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵環(huán)境因子，且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具備高準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。涵蓋空氣溫度、土壤溫度、土壤含水量、光照強(qiáng)度CO?濃度、土壤 EC 值等環(huán)境參數(shù)，支持接入網(wǎng)絡(luò)攝像頭，為后續(xù)調(diào)控提供全面的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.自動(dòng)化設(shè)備聯(lián)動(dòng)調(diào)控

基于監(jiān)測(cè)到的環(huán)境數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可自動(dòng)聯(lián)動(dòng)溫室內(nèi)的各類執(zhí)行設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)化管理，無(wú)需人工干預(yù)。

溫度調(diào)控：當(dāng)空氣溫度高于作物適宜上限，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟頂開窗、側(cè)開窗及風(fēng)機(jī)，引入室外冷空氣降溫;若溫度持續(xù)升高，還可聯(lián)動(dòng)濕簾系統(tǒng)，通過(guò)蒸發(fā)降溫進(jìn)一步降低室內(nèi)溫度;當(dāng)溫度低于適宜下限(如夜間番茄生長(zhǎng)的 15℃)，則自動(dòng)關(guān)閉通風(fēng)設(shè)備，放下保溫卷簾，減少熱量散失，北方溫室還會(huì)聯(lián)動(dòng)加熱設(shè)備(如熱風(fēng)爐)，保障夜間溫度穩(wěn)定。

濕度調(diào)控：當(dāng)空氣濕度高于作物適宜范圍，系統(tǒng)開啟通風(fēng)設(shè)備和除濕機(jī)，加速空氣流通，降低濕度;若土壤墑情低于閾值，則自動(dòng)啟動(dòng)滴灌或噴灌系統(tǒng)，按照預(yù)設(shè)的灌溉量和時(shí)間為作物補(bǔ)水，灌溉結(jié)束后自動(dòng)關(guān)閉設(shè)備，避免大水漫灌。

光照與通風(fēng)：當(dāng)光照強(qiáng)度低于作物需求(如蔬菜育苗的 10000lux)，系統(tǒng)開啟 LED 植物補(bǔ)光燈，補(bǔ)充特定波長(zhǎng)的光線(紅光、藍(lán)光為主);當(dāng) CO?濃度低于作物光合作用所需，則自動(dòng)啟動(dòng) CO?發(fā)生器，釋放 CO?，提升作物光合效率。

3.遠(yuǎn)程可視化管理與手動(dòng)干預(yù)

為方便種植戶隨時(shí)掌握溫室狀態(tài)，系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程可視化管理，打破空間限制。種植戶通過(guò)電腦網(wǎng)頁(yè)或手機(jī) APP，可實(shí)時(shí)查看溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)曲線(如 24 小時(shí)溫度變化、一周濕度趨勢(shì))、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)(如卷簾機(jī)是否開啟、灌溉泵是否正常工作)。(如突發(fā)暴雨、暴雪)或需要調(diào)整管理策略時(shí)，種植戶可通過(guò)遠(yuǎn)程平臺(tái)手動(dòng)控制設(shè)備，例如提前放下保溫卷簾抵御低溫，或臨時(shí)開啟灌溉系統(tǒng)補(bǔ)充水分，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)為主、手動(dòng)為輔的靈活管理模式。

系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢功能，可自動(dòng)記錄歷史環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行日志，種植戶可按日、周、月查詢數(shù)據(jù)，為后續(xù)優(yōu)化種植方案、分析作物生長(zhǎng)規(guī)律提供依據(jù)。

4.作物生長(zhǎng)模型適配與個(gè)性化參數(shù)設(shè)置

不同作物、同一作物的不同生長(zhǎng)周期，對(duì)環(huán)境的需求存在差異，根據(jù)自身種植經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，自定義調(diào)整參數(shù)閾值，設(shè)置個(gè)性化參數(shù)閾值。例如，針對(duì)番茄，系統(tǒng)預(yù)設(shè)了育苗期(適宜溫度 22-25℃、濕度 60%-70%)、開花坐果期(溫度 25-28℃、濕度 50%-60%)、結(jié)果期(溫度 20-28℃、濕度 60%-70%);在北方光照不足地區(qū)，可提高光照強(qiáng)度觸發(fā)補(bǔ)光的閾值，延長(zhǎng)補(bǔ)光時(shí)間。

5.異常預(yù)警與故障診斷

為避免因環(huán)境異?；蛟O(shè)備故障導(dǎo)致的損失，系統(tǒng)具備完善的異常預(yù)警與故障診斷功能。當(dāng)環(huán)境參數(shù)超出安全范圍(如溫度驟升至 35℃、CO?濃度過(guò)高至 3000ppm)，系統(tǒng)會(huì)立即通過(guò)手機(jī)短信、APP 推送、聲光報(bào)警等方式通知種植戶，提醒及時(shí)處理;若設(shè)備出現(xiàn)故障(如灌溉泵卡死、卷簾機(jī)電機(jī)損壞)，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到設(shè)備未按指令運(yùn)行，自動(dòng)觸發(fā)故障報(bào)警，并顯示故障設(shè)備名稱、位置及可能的故障原因(如 “灌溉泵電流異常，可能為管道堵塞”)，幫助種植戶快速定位問(wèn)題，減少故障排查時(shí)間。

二、多元應(yīng)用場(chǎng)景：適配不同需求的實(shí)踐落地

日光溫室智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景并非單一固定，而是能根據(jù)不同氣候區(qū)域、作物類型、種植規(guī)模的需求，靈活調(diào)整功能配置，在我國(guó)多地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)落地。

1.北方寒冷地區(qū)

東北、華北、西北等北方地區(qū)，冬季寒冷漫長(zhǎng)，最低溫度可達(dá) - 20℃以下，傳統(tǒng)日光溫室依賴人工卷簾保溫，易出現(xiàn)保溫不及時(shí)、溫度波動(dòng)大的問(wèn)題，影響作物生長(zhǎng)。系統(tǒng)通過(guò)精準(zhǔn)的溫度調(diào)控和自動(dòng)化設(shè)備聯(lián)動(dòng)，保障冬季作物穩(wěn)定生產(chǎn)。

同時(shí)，北方地區(qū)冬季光照時(shí)間短、光照強(qiáng)度弱，系統(tǒng)通過(guò)光照傳感器監(jiān)測(cè)，當(dāng)光照強(qiáng)度低于 8000lux 時(shí)，自動(dòng)開啟 LED 補(bǔ)光燈，每天補(bǔ)光 4-6 小時(shí)，彌補(bǔ)自然光照不足，保障番茄光合作用正常進(jìn)行。

2.南方多雨高濕地區(qū)

南方長(zhǎng)江流域、華南等地區(qū)，春季多雨、夏季高溫高濕，傳統(tǒng)日光溫室易出現(xiàn)濕度超標(biāo)、病害頻發(fā)、內(nèi)澇積水等問(wèn)題。日光溫室智能控制系統(tǒng)在此區(qū)域的應(yīng)用，重點(diǎn)解決 “降濕與防澇”，通過(guò)多維度調(diào)控降低環(huán)境濕度，減少病害風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)南方夏季臺(tái)風(fēng)、暴雨多發(fā)的特點(diǎn)，系統(tǒng)還集成了氣象預(yù)警功能，當(dāng)接收到暴雨預(yù)警時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉所有通風(fēng)窗口，啟動(dòng)溫室周邊的排水泵，及時(shí)排出溫室周邊積水，防止雨水倒灌;臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前，自動(dòng)檢查卷簾機(jī)是否鎖定，避免大風(fēng)損壞設(shè)備。

3.規(guī)?；瘻厥一?/p>

在山東、寧夏、甘肅等規(guī)?；瘻厥一?動(dòng)輒數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)日光溫室連片種植)，傳統(tǒng)人工管理需大量人力，且各溫室管理標(biāo)準(zhǔn)不一，易出現(xiàn) “參差不齊” 的問(wèn)題。通過(guò) “集中管控平臺(tái) + 單溫室子系統(tǒng)” 的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；氐母咝н\(yùn)維。云平臺(tái)可同時(shí)接入所有溫室的子系統(tǒng)，種植戶在平臺(tái)上可一目了然查看每個(gè)溫室的環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn) “一張屏幕管全域”;還能統(tǒng)一設(shè)置作物生長(zhǎng)參數(shù)模板，例如為所有番茄種植溫室統(tǒng)一設(shè)定結(jié)果期的溫度、濕度閾值，確保各溫室管理標(biāo)準(zhǔn)一致，避免因人工操作差異導(dǎo)致的產(chǎn)量波動(dòng)。

管理平臺(tái)具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析功能，可自動(dòng)計(jì)算每個(gè)溫室的能耗(如補(bǔ)光燈用電量、灌溉用水量)、作物產(chǎn)量，對(duì)比不同溫室的管理效果，為優(yōu)化管理方案提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；N植的高效化、標(biāo)準(zhǔn)化。

4.特色作物種植

除了常見的蔬菜種植，日光溫室智能控制系統(tǒng)還能適配花卉、苗木、藥用植物等特色作物的個(gè)性化生長(zhǎng)需求，通過(guò)定制化功能配置，保障特色作物的品質(zhì)。以玫瑰種植溫室為例，針對(duì)玫瑰生長(zhǎng)特點(diǎn)，配備了更高精度的溫度傳感器(精度 ±0.3℃)和光照傳感器，當(dāng)溫度偏離適宜范圍 ±1℃時(shí)，立即啟動(dòng)調(diào)控設(shè)備;光照強(qiáng)度低于 15000lux 時(shí)，開啟特定光譜的補(bǔ)光燈(紅光比例更高，促進(jìn)花莖生長(zhǎng))，每天補(bǔ)光 6-8 小時(shí)。

在人參、鐵皮石斛等藥用植物種植溫室中，系統(tǒng)通過(guò)精準(zhǔn)控制溫濕度、光照和土壤肥力，保障藥用成分的積累，提升藥材品質(zhì)，為藥用植物規(guī)范化種植提供技術(shù)支撐。

從功能到場(chǎng)景，日光溫室智能控制系統(tǒng)始終以 “適配農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求” 為核心，既解決了不同地區(qū)、不同作物的種植痛點(diǎn)，又推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向精準(zhǔn)化、高效化、標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)型。隨著技術(shù)的不斷升級(jí)，未來(lái)系統(tǒng)將進(jìn)一步融合 AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更智能的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)與調(diào)控，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展注入更多活力。

審核編輯 黃宇