现代农业种植大棚系统方案

现代农业示范种植大棚设备属于设施农业范畴。设施农业是在环境相对可控条件下，采用工程技术手段，进行动植物高效生产的一种现代农业方式，也称为可控环境农业。设施农业跨多学科，需要配套：硬件设备、软件控制系统、物联网联动的种植养殖技术。

 本方案将复杂的软硬件体系以清晰易懂地方式展现出来，每一类设备都给出基本配置清单，参考价格，方便集成商、生产商和业主选购、配套，力求价格透明，工作原理透明，组合方法透明，推动设施农业迅速降低成本，降低使用门槛。我们提供整套设备，下单后30个工作日内交付。

  一、规划和施工

 种植领域，业主基本都是外行；养殖领域，业主基本都是内行。在种植领域，种植规划排在首位。种什么，怎么种，收什么，怎么收，怎么卖，怎么运营，事先都要有明确地规划，切莫一拍脑门盲目上马。

 规划设计，有专业的机构，如农业规划设计院。收费标准通常为项目总投资额的若干百分比。种植设备的现场安装施工，收费标准通常为每人每天多少元+项目总金额的若干百分比。

 常规的资料包括： 地勘报告 建筑规划图 种植平面图 电力和网络拓扑图 种植规划书 运营方案

 场地平面图和种植规划是先决条件，必要的资料。设备提供商据此提供数量、规格和报价。没有种植规划和场地平面图，任何方案和报价将毫无意义，徒劳无功，浪费人力和时间。

  二、温湿度

 在半封闭、全封闭环境中,人工气候因子里，首当其冲的是温湿度，这两个因素直接决定产量、质量。病害的发生，与一定的气象条件为病原物的生存和传播提供了适宜的环境有关。温度、湿度，气流，雨水，光照都是病虫传播的重要气象因子。生物的生长过程，温湿度这两样参数非常重要，大环境下有小环境，局部的小环境，温湿度都会变化，垂直湿度、垂直温度其实都不一样。

 植物灯补光时，会产生大量的热量。需要实时监测温湿度，并联动加温、降温、通风等相关设备。常见的温湿度传感器有空气温湿度传感器、基质温湿度传感器，液体温度传感器等。

  三、光

 植物利用光能，同化二氧化碳（CO2）和水（H2O）制造有机物质并释放氧气的过程，称为光合作用。种植主要工作都是围绕光合作用展开。开关遮阳设备、植物灯补光，都是对光的运用。在全人工光环境中，开启补光灯时，必须监测空气中的二氧化碳浓度，只补光，没有补充二氧化碳，光合作用效果会相当不理想。很多做植物灯的厂商并不清楚。

 常用设备：光照度传感器，卷帘机/遮阳膜控制器，植物灯/调光器。植物在不同的生长周期，需要不同强度、波长、颜色的光。使用植物补光专用调光器，可以定时、群控、线性、根据生长周期调节光谱。植物灯根据使用场景和条件，有成千上万款，尺寸、功率、光谱特性各有不同，需要在种植规划中列明，或咨询厂商定制。

  四、水

 植物生长过程离不开水。无论是滴灌，雾培、水培，灌溉过程中首先要过滤水中杂质。水有酸碱度，用PH传感器检测。液肥加入水中，可一体化灌溉。灌溉手段和方法多种多样，传统的滴灌、漫灌正在被潮汐灌溉所替代，滴灌、水培往往会使植物根系无法正常呼吸。“干透浇透”更符合植物生理，利于积累干物质。

 常用设备：水流传感器，流量计，电磁阀控制器，水温传感器，液位传感器。

  五、气

 有光，吸入二氧化碳，呼出氧气。没有光，吸入氧气，呼出二氧化碳。空气中的成分，和植物的生长息息相关。在种植大棚中，主要监测的空气成分是二氧化碳。人工光环境，必须重视二氧化碳的浓度，如果只补光，没有补充二氧化碳，会事倍功半。自然光照环境中，二氧化碳浓度是400ppm左右，人工光环境中，光线强烈，二氧化碳浓度至少要保证在440ppm-600ppm之间。

 补充二氧化碳有两种方式：气瓶和二氧化碳发生器。气瓶方式成本较高，小规模实验室种植尚可，大规模种植，要用二氧化碳发生器。根据产气原理，二氧化碳发生器有两类：燃烧天然气式和碳酸氢铵反应式。燃烧天然气(液化气、煤球等)在密闭空间内燃烧，会逐渐消耗氧气，造成氧气浓度下降，从而引起不完全燃烧，生成一氧化碳，非常危险，非常容易造成一氧化碳中毒，国内发生过燃烧法一氧化碳中毒死亡记录，所以应首选酸氢铵反应式。

 常用设备：二氧化碳传感器，TVOC传感器，氨气传感器，氧气传感器，二氧化碳发生器。

  六、肥

 从发展趋势来看，液体肥将成为主流，原因主要是方便施肥，方便自动化控制，在灌溉的同时，营养液融入水中一起，利于植物快速吸收。液体肥还有一个优点，可以精确控制，时效更快，方便农艺师观察种植效果。液体肥（营养液）的主要成分是无机盐，随着科技和认知的进步，有机营养液将成为主流。

 营养液的浓度使用EC传感器（电导率）检测，酸碱度用PH传感器检测。EC和PH的检测数值是动态的，检测时间和液体搅动地均匀性都会影响检验的结果。判断EC和PH传感器的准确性，可用EC和PH专用检测液。

 常用设备：EC传感器,PH传感器，水肥一体机

  七、视

 摄像头属于视觉传感器。摄像头引入种植大棚中，方便远程观察和教学、传播。共享农场中最直观的体验工具就是摄像头。在科研工作中，摄像头还有利于连续监测，人工智能的分析。网络摄像头需要的带宽较高，在自动化控制体系中，摄像头和控制信号，最好走两条通道，避免带宽挤占。

 常用设备：摄像头，监控主机，光纤收发器，交换机

  八、电

 种植大棚若使用生物补光灯，则属于用电大户，高能耗。电流、电压、功率监测，统计，必不可少。

 常用设备：智能电表，智能电箱，智能多路开关，空气开关，接触器，工业电源。

  九、管/线/槽/架

 设施农业依赖建筑物，管道，管线，种植槽，器皿，种植层架来实现种植目的。种植规划、建筑设计、层架规划和设计、物联网自动化设计紧密相关。

  十、操作系统

 所有的设备和工具，依赖物联网操作系统统一管理。在设施农业中，物联网操作系统是灵魂。用哪家的设备，基本上就要用哪家的操作系统。经常会有人企图用自己的所谓“云后台”去管别人的设备，往往会陷入交期不确定的误区。

  我们已经有通信器、传感器、执行器、集成类控制器等300多种工业、农业物联网产品。这些产品可以像搭积木一样组合使用，自由添加、联动。 所有操作都可以在微信、电脑、手机上完成，系统支持中文、英文、日语等多国语言，一键切换。支持局域网、云端多种应用场景。云端和网关开放API，方便第三方接入。

 我们为客户定制通信模组和嵌入式硬件、软件，无线包括：150MHz，170MHz，433MHz，780MHz，915MHz，2.4GHz，5GHz等频点模组和公网4G/NB-IoT接入，有线包括Can总线和光纤类产品。有线和无线产品通过30多种网关自由组合和通信，每个网关可以控制6万多个终端节点。

 产品广泛应用在农林牧渔、室内外绿化、照明、城市区域控制、楼宇综合体电力控制、工业自动化控制、教育科研等领域。我们的生物补光控制系统软硬件系统为全球首创，已经在荷兰、德国、瑞士、加拿大、美国、以色列、新加坡、日本和中东地区客户得到应用。国内科研院所、蔬菜大棚、花卉基地、育苗基地、植物工厂的植物补光环境中，我们的调光系统成为事实上的标准配置。