SMART GREENHOUSE · TWO-SHED DESIGN EXAMPLE

智慧农业大棚
让环境、水肥与设备状态进入同一视野

以 A、B 两座大棚、中央机房和室外气象站为设计条件,建立从棚内感知、灌溉水肥、通风遮阳到异常处置的统一界面。种植人员在手机上定位设备,管理人员在电脑端核对全场运行状态。

⌂ 两座大棚与一座中央机房▤ 8 张手机界面与 1 张电脑界面◇ 标准化设计示范
电脑端三维总览展示 A、B 两座大棚、中央机房与农业设备列表
图 1 · 电脑端三维总览。界面分为 A 棚、B 棚、中央机房和室外气象站;右侧为设备与场景入口。截图来自现有演示方案,界面数值不作为实地运行结果。

温室管理往往分散在气候控制器、水肥机、泵柜、阀门和人工巡检记录中。方案把“设备在哪里、读数从哪里来、动作是否真正执行、异常由谁处理”连成一条可追溯的链。原有设备的保护与本地控制继续由原系统承担。

三维棚区环境感知灌溉水肥通风遮阳气象联动巡检告警

01 · 设计依据:两棚、一机房、一气象站

先定义可核算的示范边界,再按种植规模、分区和已有设备接口调整数量。

2A / B 大棚
2棚内代表监测区
1中央水肥机房
1室外气象站

每棚暂按 1 个代表环境监测区和 1 条灌溉支路估算;温度梯度、作物类型、栽培面积和原设备回路数可能要求增加点位。截图显示的“195 个农业设备实体”是界面实体数,不能直接换算为 195 台实物设备或采购数量。

02 · 从田间设备到经营视图:四层结构

数据先在现场有源头、有时间戳,再汇入棚区与管理界面。

现场层棚内温湿度、光照、叶面状态、灌溉流量、营养液 EC / 温度、气象参数
↓
控制与接入层原有气候控制器、水肥机和泵柜;经核准的通信接口、采集网关与本地中控
↓
规则与记录层分区点位、阈值和联动条件;命令、设备反馈、异常与人工处置记录
↓
使用层手机巡检、电脑总览、设备维护、作业复盘与配置备份

平台只对经过设备厂家授权、接口验证和现场联锁测试的回路下发控制请求。断网、传感器失效或通信中断时,泵、风机、卷帘与水肥机应按原控制系统的安全策略运行。

03 · 先看棚区,再定位到设备

三维空间把分区、设备列表和具体安装位置连接起来,减少跨系统寻找点位的时间。

01 选分区

选择 A 棚、B 棚、机房或气象站。

02 找设备

按空间位置或设备名称定位。

03 看状态

核对读数、更新时间和故障反馈。

04 留记录

发出作业请求后核对执行结果并记录处置。

04 · 感知:把棚内、灌溉和棚外天气对齐

读数只有与作物区、测量位置和采样时间绑定,才能成为可用的管理依据。

棚内微气候

按棚区查看空气温湿度、光照和叶面湿润状态。告警要标明点位、阈值、持续时间及是否失联。

灌溉支路

对照阀门开度、泵状态、流量和累计水量。阀已开但无流量时提示人工检查水源、泵和管路。

棚外气象

以本地测量配合风雨联动;卷帘和通风动作仍受原设备限位、风速策略和人工接管约束。

05 · 水肥机房:看到命令,也看到反馈

把泵、混配搅拌、压力、营养液状态和配方任务放到同一作业链中。

配方/计划作物阶段、目标区、允许时段
→
设备请求水肥机、泵、阀按授权执行
→
过程校验EC、压力、流量、液位与故障
→
完成记录实际水量、异常和人工确认

营养液 EC 的目标范围应由农艺师依据作物品种、阶段、水质和肥料确定;方案不预设统一作物阈值。摄像头画面、叶面湿度等界面占位项,只有实体设备和合法数据接口落实后才能作为可用功能描述。

06 · 四个日常场景与异常闭环

每个场景都分清“发出请求”和“设备完成动作”。

SCENE 01

日间作业

核对棚内光照、温湿度与灌溉任务;按授权触发通风、遮阳或水肥计划,记录原控制器反馈。

SCENE 02

夜间巡检

关注温度偏差、设备断联、门状态和泵房异常;值班人员按分区查看位置与处置记录。

SCENE 03

风雨联动

气象站提供风雨信号;原卷帘/天窗控制器判定许可条件,平台显示请求、联锁拒绝与最终状态。

SCENE 04

停机与维护

维护前确认设备隔离与人工接管;平台记录停机原因、维修人和恢复验收,不代替现场上锁挂牌。

异常处理示例 · 阀门已开但流量为零

系统显示支路、阀反馈、泵状态、流量更新时间和关联告警;值班人员检查水源、滤网、泵及传感器,确认原因后记录处理。未经验证的自动补灌不作为默认动作。

07 · 示范设备与接口清单

数量按两座棚、每棚一个代表监测区和一条灌溉支路估算;产品型号仅在现有目录中可核对时填写。

平台、通信与界面

产品名称型号数量配置用途与选择理由
物联网企业级全域智控中枢网关HAI041 台机房本地设备映射、规则与界面中心;现场核对可接点位、供电、网络和环境要求。
HA 集中管理平台HMS1 套,核授权用于多棚分区、角色、事件和配置管理;核对与中控的现有授权,避免重复计费。
RS485/RS232 串口转网络模块HADTU439S暂按 2 台每棚暂按 1 台接入开放的串口设备;协议、寄存器、距离和供电须逐项验证。
现场网络与后备供电1 组,现场核算连接两棚、机房和气象站;断网时原设备本地控制与保护应继续工作。

环境与气象感知

产品名称型号数量配置用途与选择理由
光照、露点温湿度传感器HA AIR04暂按 2 台每棚 1 个代表位置,提供光照及空气温湿度;安装防护、凝露和测量范围需适配棚内环境。
叶面温湿度传感器可选 2 台每棚 1 个代表作物层;辅助观察叶面湿润风险,不能替代病害诊断。
温湿度/电导率/pH/氮磷钾采集设备HASOIL05可选 2 台仅适用于采用土壤/基质监测且传感原理、量程与校准方式匹配的种植区;不作为营养液 EC 探头。
气象站雨量传感器HA-RFS05可选 1 台为风雨联动提供雨量输入之一;风速、辐射等需由独立合适设备提供。
室外气象站其他传感器与采集接口1 组,按实装核算依据风、温湿度、光照及雨量等实际项目确定,屏幕上的参数不等于已采购硬件。

灌溉、水肥与能源

产品名称型号数量配置用途与选择理由
远传阀控水表 DN20HA WMD20可选 2 台每棚支路 1 台用于累计水量;仅在管径、压力、流量范围和阀控需求相符时使用。
Modbus 压力变送器HAPS03暂按 1 台机房总管压力监测;接入前核对介质、接口螺纹和量程。
投入式液位变送器HA-SLS20可选 1 台水肥原液或蓄水容器液位示范点;容器材质、液深和介质兼容性须核对。
营养液 EC / 温度测量接口1 组,复用优先优先读取原水肥机已校准的探头与控制器数据;无开放接口时再另行设计采样。
原有水肥机、泵和灌溉阀控制接口1 机房 + 2 支路复用原设备的控制器、联锁和保护;平台仅连接获授权的状态与命令接口。
智能三相能源电表HA-EM02可选 1 台机房三相用电监测;由电气人员核对配电方式、互感器和安装条件。

执行与交付配套

产品名称型号数量配置用途与选择理由
通风、卷帘、遮阳原控制器接口两棚,按实装回路核算保留限位、防夹、风雨联锁和手动控制;确认接口后再接入统一界面。
点位表、场景规则与配置备份1 套记录设备位置、信号来源、阈值、权限、联动条件、版本与恢复步骤。
数量依据 A、B 两棚 × 每棚 1 个代表气候监测点 = 2 个基础点;每棚 1 条灌溉支路 = 2 条支路;机房总管压力 1 点、气象站 1 组。可选设备不计入固定合计;扩展棚区、作物分区或独立灌溉回路时重新核算。

清单为方案估算,未包含大棚结构、原有水肥机、泵、风机、卷帘和管网本体;没有使用附件中的内部价格。现场若使用其他通信协议、管径或已有传感器,应以设备资料和联调结果调整。

08 · 交付与验收:让状态可追溯

交付的不只是界面,也包括点位、权限、联动边界和故障恢复方法。

交付资料

棚区设备位置图、点位表、通信映射、角色权限、告警规则、配置备份及操作培训。

环境点位

逐点对照仪表读数,测试高低阈值、失联、时间戳与恢复提示。

灌溉水肥

核对阀门请求/反馈、泵状态、水量、压力与 EC;模拟无流量及探头失效。

风雨与断网

现场验证原控制器的限位与联锁,断网后确认本地运行、人工接管与数据恢复。

方案性质:标准化设计示范。如有类似需求欢迎联系我们专业方案工程师构建您的专属方案。本文 9 张配图均为现有案例方案操作界面截图。

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