基于现代技术的温室大棚工程管理研究

引言：基于现代化技术的温室大棚工程管理，本质上是将工程管理理念、方法和先进技术深度融合，广泛应用于温室大棚项目的全过程中，科学控制温室的温度湿度环境，为农作物提供更为适宜的生长条件。相比于传统温室种植，基于现代技术的温室大棚工程管理优势显著，突破孤立看待温室结构、设备、种植环节的局限，将所有要素集中为一个整体，开展系统的规划、设计工作。

一、基于现代技术的温室大棚工程管理的价值

（一）提高资源利用率，实现可持续发展

温室大棚通过先进的传感器和控制系统，能够实时监测并调节温度、湿度、光照等环境因素，为农作物提供最适宜的生长条件，借助精准控制可以预防控制外界恶劣天气对作物的影响，延长生长期，从而提高产量 [1]。温室大棚工程管理以物联网、大数据、人工智能、自动化控制等前沿技术为依托，贯彻落实全生命周期理念，优化温室大棚规划、设计、建造、运营、维护流程，超越了传统经验型管理的固有模式，有助于动态监督管理大棚生产运营情况。

目前，我国致力于打造环境友好型社会，将先进技术应用于温室大棚工程管理中，有助于提高多样化资源的利用率，打破资源环境的约束，推动健康可持续发展的战略进程。灌溉施肥是运营温室大棚的关键措施，利用智能化技术可以提高水肥管理的精准度，根据相关数据研究，精准水肥管理技术，可以节约 30%～70% 的水资源，减少化肥使用量 20%～50% ，提高面源污染风险的控制能力。

（二）强化风险预防控制能力，从“事后补救”转化为“事前防控”

基于现代化技术的温室大棚工程管理，在强化运营风险预警控制方面意义深远，在实际生产运营中，转变了传统农业被动性的风险防控模式，从“事后补救”转向了“事前预防、事中控制”的主动管理模式，有助于提升农业可持续生产发展水平。相比于传统温室大棚监测管理模式，现代化温室大棚应用新型工程管理理念，强调利用物联网传感器网络，全方位监测温室大棚的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、土壤墒情等参数信息，为农业生产者提供了连续、高精度的环境与设备数据流，有利于提高风险感知和预警能力，甚至捕捉到人眼难以察觉的异常变化，将风险因素限制在可控范围内，例如应用大数据分析和机器学习算法，可以预先设定动态阈值，精准识别复杂的关联模式，一旦各种风险参数超出一定范围，则可以在未发生实质损害前触发预警，及时处理设备故障、病虫害侵染、环境胁迫等危险因素。

二、基于现代化技术的温室大棚工程管理面临的挑战

（一）技术集成与维护工作复杂

在实际生产运营全过程中，现代化技术在为温室大棚工程管理带来机遇的同时，也造成了技术集成难度大，以及维护工作复杂的问题，阻碍了温室大棚工程管理进度。首先从技术集成层面分析，现代温室大棚工程管理内容复杂，所用技术多样性特征明显，在实际应用中面临异构系统整合难度大的问题，难以提高环境传感器网络、执行器、灌溉施肥系统、自动化控制系统集成应用水平。由于设备系统的供应商不同，各设备的通信协议存在差异，无法统一数据格式，导致接口与协议不统一，难以达到系统互联互通的目标，增大了数据孤岛的风险 [2]。

其次，在维护工作方面，传感器、执行器、控制器遍布在温室各个部位，实际上增大了物理检查、校准以及更换的难度。由于温室大棚工程管理采用前沿性技术，对维护人员的技术水平要求高，需要掌握电子电工、自动化控制、网络通信等技术应用要点，人工维护压力大。温室大棚中一个节点出现故障，则会引发连锁反应，以至于打破整个控制逻辑，难以精准定位故障点。此外，操作系统、中间件、应用软件需要持续更新和升级，容易增大兼容性风险概率，导致停机故障。

（二）成本控制难度大

现代温室大棚工程管理属于一项系统化的任务，在规划、建造、运营、维护全过程中的成本投入较大，由于缺乏成本控制能力，导致材料采购成本高、施工管理缺乏规范性、设备维护费用大，且未能优化人力资源配置，导致成本浪费风险增大。从温室大棚的建设环节来看，这一过程需要钢材、塑料薄膜等专用材料，由于市场材料价格波动大，增大了材料采购成本，影响工程管理的经济效益 [3]。在具体施工管理过程中，由于管理人员缺乏现代化管理意识，前沿性技术应用水平不高，导致管理工作出现漏洞，延误温室大棚工程的工期，进而增大了施工成本。此外，温室大棚内部环境控制要求高，需要引入自动化设备，以及环境控制系统，并跟随前沿技术发展趋势，实时更新和维护系统，增加了维修和更新的成本。

三、现代化技术在温室大棚工程管理中的应用

（一）规划设计阶段的技术应用

现代化技术在温室大棚工程管理中的应用前景广阔，随着科学技术的蓬勃发展，多元化技术与温室大棚设计、建造、运维等各个环节深度融合，显著提升了工程管理效率、精度和资源利用率，助力农产品实现高质量生产的目标。在规划设计阶段，BIM 技术应用优势显著，提升了温室大棚工程规划设计的科学性。在 BIM 技术应用方面，设计团队可以结合现场参数信息，生成立体化的三维建筑模型，同时将结构设计、材料选择等信息录入模型中，有助于与施工团队共享数据资源，严格执行施工设计方案[4]。BIM 技术具有三维可视化优势，设计人员观察分析模型，可以得到温室大棚的精确高度、外观尺寸和内部空间的参数信息，在规划设计环节发现设计问题，优化空间布局和材料用量，模拟温室大棚的光照、气流、热工性能等参数，制定完善的温室结构和环境调控方案，降低设计变更风险。

（二）建设施工阶段的技术应用

温室大棚建设施工是工程管理的关键一环，现代化技术是提升建造水平的关键，无人机测绘技术具有风险识别功能，将其应用于温室大棚施工中，有助于动态跟踪工程建设状态，提升各施工环节的监督管理效力，及时发现潜在的风险隐患，保证工程质量符合预期标准。施工人员若要获取建造信息，则可以定期利用无人机航拍技术，结合现场环境生成实景三维模型和正射影像图，通过分析图像信息，掌握土方量、结构完成度等情况，高效控制工程管理进度，实现温室大棚建造场地的可视化管理。

（三）运营维护阶段的技术应用

目前，现代化温室大棚的管理运维已经进入智能化阶段，在现代化建设发展的时代背景下，温室大棚旨在利用现代化技术，构建一个数据驱动、模型驱动、AI 驱动的综合智慧管理系统。首先，物联网传感器网络感知能力强，根据温室大棚运营维护情况，需要布置温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等传感器，实时感知温室内部的环境情况，及时发现影响农作物生长的异常环境问题，随后无线通信技术可以将数据信息传输到中央控制系统。中央控制系统在获取传感器数据之后，可以利用云计算平台，或者数据分析软件，深入分析传感器数据，生成可视化的曲线图或报告，综合评估温室大棚的温湿度环境，是否适合农作物生长，以便于及时调整参数信息。

其次，基于物联网的智能控制系统，具有自动化调控功能，管理者若发现室内环境参数异常问题，则可以开启或关闭通风设备，利用智能化环境控制系统，精准调控遮阳系统或加热设备，为农作物打造适宜生长的最优环境。温室大棚环境控制应遵循“事前预防、事中控制”的原则，利用预测模型与专家系统，有助于深入分析历史数据和实时数据，精准预测温室大棚环境变化趋势，以便于提前调整，帮助管理者做出科学化的决策。

灌溉施肥是提升农作物生长质量的关键，在传统水肥管理模式下，温室大棚依赖于人工操作，难以精准分析不同农作物对水肥的需求，导致灌溉施肥超出标准范围。智能水肥一体化系统精准度高，将其应用于温室大棚运营中，可以根据土壤湿度和肥料需求情况，自动调节灌溉和施肥量。智能水肥一体化管理技术可以实现环境监测与调控，执行管理者利用系统获取的数据信息，可以制定针对性的水肥灌溉方案，依据土壤含水量，以及作物需求，提高灌溉施肥的自动化调控水平，当达到标准值后可以自动关闭，达到精准施肥灌溉的目标。

温室大棚种植农作物，应预防控制病虫害问题，避免病虫害影响农产品的质量，病虫害智能监测预警技术应用优势显著，将温室内部预先布置的监测节点，结合传感器和智能识别算法，有助于动态跟踪大棚内的环境参数，分析病虫害严重程度，一旦发现潜在病虫害问题，系统可以触发预警机制，并与管理人员或农户及时沟通，采取应急防控措施。此外，智能监测系统中的虫情测报仪敏感度高，实时观察分析温室大棚的种植情况，可以流程化地完成诱虫、杀虫、虫体分散、拍照、运输、收集等操作，随后依托无线传输技术，可以将病虫害情况上传至云平台，以便于为后续工作提供标本。

结束语

温室的作用是改变植物生长的环境，避免季节变化，以及极端气候条件对作物生长的不利影响，并为植物生长创造有利条件。温室通常由照明和涂层材料组成，可以在冬季种植不适合户外生长的植物，从而调整生产周期，促进农作物生长效率，防治病虫害并提高产量。温室大棚工程管理应树立全生命周期理念，将现代化技术广泛应用于规划、建造与运营环节，提高农作物生长生产质量，助力农业可持续发展。

参考文献：

[1] 傅春旭 . 现代农业温室大棚西红柿种植管理技术要点分析 [J]. 农家科技 ,2024(35):46-48.

[2] 刘荣彪 , 李晓庆 , 苏成 , 赵力灏 , 苑银灿 . 现代温室大棚智能设计控制系统 [J]. 电子技术与软件工程 ,2019(23):112-113.

[3] 谢 小 荣 . 现 代 温 室 大 棚 智 能 设 计 控 制 系 统 [J]. 广 西 农 业 机 械化 ,2020(6):69-69+73.

[4] 张玉民 . 现代农业温室大棚西红柿种植管理技术研究 [J]. 中文科技期刊数据库（全文版）农业科学 ,2024(11):053-056.