大棚数字化施工方案

数字化农业大棚施工方案一、工程概况本项目为数字化农业大棚建设工程，总建设面积5000平方米，采用连栋钢架结构设计，配备物联网环境监测系统、智能水肥一体化系统、远程视频监控系统及自动化控制平台。项目建成后将实现温湿度、光照、CO₂浓度等环境参数的实时监测，以及灌溉、施肥、通风、补光等设备的智能化控制，满足番茄、黄瓜、草莓等作物的精准化种植需求，预计可使水资源利用率提升40%以上，作物优质品率提高25%。二、施工准备（一）技术准备图纸设计完成大棚结构施工图、电气系统图、传感器布置图等8套专业图纸设计，其中传感器部署采用网格状布局，每50平方米设置1个环境监测节点，土壤传感器埋深15-20cm。图纸需通过农业工程技术中心审核，确保符合《GB/T30475.4-2013温室工程技术规范》要求。设备选型环境传感器：选用高精度温湿度传感器（测量范围-40℃~85℃，精度±0.5℃）、光照传感器（0~200000lux，精度±5%）、CO₂传感器（0~2000ppm，响应时间＜60秒）水肥设备：配置智能施肥机（流量范围0~20m³/h，施肥精度±3%）、土壤EC/PH传感器（测量范围EC0~20mS/cm，PH4~10）控制设备：采用工业级PLC控制器（支持Modbus协议），配套10英寸触摸屏中控系统（二）材料准备结构材料热浸镀锌方管（40×60×1.5mm）、8mm蜂窝结构PC板（透光率91%）、铝合金型材（厚度≥1.2mm），所有金属构件需通过盐雾试验480小时检测。系统材料六类网线（带宽1000Mbps）、RVV2×1.5mm²控制线缆、PE滴灌管（直径16mm，壁厚1.2mm），以及防水接线盒（IP67防护等级）。（三）场地准备场地平整至坡度≤2°，清除碎石、杂草等障碍物，采用200mm厚级配砂石垫层进行地基处理，地基承载力需达到150kPa。划分功能区域：种植区（4200㎡）、设备区（300㎡）、操作区（500㎡），各区之间设置80cm宽设备通道。三、主要施工流程（一）基础施工（工期15天）地基开挖采用机械开挖条形基础，截面尺寸为400mm×600mm，基坑底部铺设100mm厚C15混凝土垫层，每30米设置伸缩缝。钢筋绑扎基础主筋采用HRB400EΦ12mm钢筋，间距200mm，箍筋为Φ8mm@250mm，保护层厚度40mm。混凝土浇筑浇筑C30商品混凝土，使用振捣棒分层振捣（每层厚度≤500mm），养护期不少于7天，期间保持表面湿润。预埋件安装每个立柱基础设置200×200×10mm预埋钢板，采用M16膨胀螺栓固定，位置偏差控制在±5mm内。（二）主体结构安装（工期20天）钢架组装立柱采用法兰连接（扭矩值45N·m），桁架梁通过高强度螺栓（8.8级）拼接，安装偏差：垂直度≤1/1000，跨度偏差≤±10mm。覆盖材料安装PC板采用铝合金压条固定，板缝预留5mm伸缩间隙，使用中性硅酮密封胶填充，安装后进行淋水试验确保无渗漏。辅助系统安装外遮阳系统（遮光率70%）、内保温幕（导热系数≤0.03W/m·K），以及侧墙通风窗（开启角度0~90°可调）。（三）智能系统施工（工期25天）传感器安装空气传感器：安装于大棚中部距地面1.5m高度，采用三脚架固定，线缆穿PVC管保护土壤传感器：按梅花形布置，每组3个重复，采用专用打孔器植入，确保与土壤紧密接触安装完成后进行标定，使用标准溶液校准EC/PH传感器，误差控制在±0.1范围内水肥系统安装主管路采用PPR管（直径63mm），热熔连接，试验压力0.8MPa保压30分钟无压降滴灌带铺设间距80cm，滴头流量2L/h，安装过滤器（精度120目）和压力补偿装置电气系统施工动力电缆采用YJV-0.6/1kV-3×4mm²，沿桥架敷设，与水管保持30cm安全距离控制柜安装在设备区，底部做10cm防水台，接地电阻≤4Ω，配置浪涌保护器（Imax40kA）（四）系统调试（工期10天）单点调试逐一测试传感器数据采集精度，如温湿度传感器在25℃、60%RH条件下误差超过±0.3℃/±3%RH时需重新校准；检查灌溉阀门开闭响应时间（≤2秒）。联动调试设置环境参数阈值：温度25±2℃、湿度60±5%、CO₂浓度800±100ppm，模拟异常情况（如温度升至35℃），验证系统自动启动风机、遮阳网的联动功能。平台调试部署农业云平台，配置数据存储周期3年，实现手机APP远程控制（支持Android8.0及以上系统），视频监控延迟≤200ms，画面分辨率1080P。四、关键技术应用（一）物联网环境监测系统多参数协同监测系统每2分钟采集一次环境数据，通过LoRa无线传输（通信距离≥1km）至网关，当参数超限时触发三级告警：本地声光报警（85dB）、手机APP推送、短信通知，响应时间＜10秒。数据可视化中控室配置55英寸LED拼接屏，实时显示各区域环境参数曲线（近7天趋势）、设备运行状态（如风机转速、阀门开度），支持按作物生长阶段生成环境分析报告。（二）智能水肥一体化技术精准施肥模型内置番茄、黄瓜等作物的需肥模型，如番茄开花结果期N:P:K配比自动调整为1:0.5:1.2，根据土壤养分传感器数据动态调整施肥量，避免肥料浪费。节水灌溉策略采用“墒情-作物-气象”三因素决策算法，当土壤含水量低于田间持水量的70%时启动灌溉，结合天气预报提前24小时调整灌溉计划，如预测降雨则自动延迟灌溉。（三）自动化控制技术环境自适应调节夏季高温时，系统优先启动湿帘风机（降温效率≥80%），当温度降至28℃后切换为自然通风；冬季采用地源热泵供暖，配合CO₂发生器（产气速率1.5m³/h）提升光合效率。应急保障机制配置柴油发电机（功率30kW），断电时自动切换供电（切换时间＜10秒）；关键设备（如灌溉泵）设置冗余备份，故障时无间断切换至备用设备。五、质量控制措施（一）结构工程钢架焊接采用二氧化碳气体保护焊，焊脚高度≥6mm，无气孔、夹渣等缺陷，焊接完成后进行100%渗透检测。每安装完成10榀桁架，使用全站仪复核跨度和挠度，确保最大挠度≤L/2000（L为桁架跨度）。（二）设备安装传感器安装前进行100%通电检测，不合格产品严禁使用；线缆接头采用防水端子，做好标识（编号、用途、走向）。水肥系统安装后进行通水试验，运行2小时检查各连接处无渗漏，水质达到《GB5084-2021农田灌溉水质标准》。（三）系统性能环境控制精度：温度±1℃，湿度±5%，光照±1000lux，CO₂±50ppm，连续运行72小时稳定性测试无漂移。远程控制响应：手机APP发出指令后，设备执行延迟≤3秒，数据刷新周期≤5秒。六、安全文明施工安全防护高空作业（＞2m）必须佩戴双钩安全带，脚手架搭设间距≤1.5m，设置1.2m高防护栏杆；临时用电采用TN-S系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流30mA）。环保措施施工废弃物分类存放，危险废物（如废电池、废胶）交由专业公司处置；混凝土养护采用中水，施工噪音控制在昼间≤70dB、夜间≤55dB。进度管理采用Project软件编制进度计划，设置5个关键节点（基础完工、钢架安装、设备调试等），每周召开进度协调会，延误时启用备用施工队（20人）抢工。七、验收标准与流程（一）验收标准结构验收依据《GB50205-2020钢结构工程施工质量验收标准》，检查节点连接、防腐涂层厚度（≥80μm）、屋面坡度（≥2.5%）等指标。系统验收参照《NY/T2134-2012温室物联网应用系统技术要求》，进行168小时连续运行测试，数据准确率≥99%，设备故障率＜0.5%。（二）验收流程施工单位自检→监理验收→第三方检测（出具CNAS认证报告）→业主竣工验收验收资料包括：竣工图纸、设备合格证、校准证书、系统操作手册等28项文档资料。八、运维与培训（一）运维方案日常维护每日检查传感器数据是否异常，每周清洁摄像头镜头，每月校准EC/PH传感器，每季度更换过滤器滤芯。定期保养每年对钢架结构进行防腐处理，更换老化密封胶；每两年进行一次系统全面标定，包括传感器精度校准、控制算法优化。（二）人员培训开展3期技术培训，内容包括：系统操作（中控平台、手机APP）、设备维护（常见故障排除）、数据解读（环境参数调整策略），每期培训不少于8学时。编制《智能大棚运维手册》，包含20项常见问题处理流程图，配备2名专职技术人员提供7×24小时技术支持。九、施工进度计划施工阶段起止时间关键任务负责人基础施工第1-15天地基开挖、混凝土浇筑张工主体结构安装第16-35天钢架组装、