一、儀器定位與學術定義

托普云農步入式人工氣候室（典型定制代號RTOP系列）系依據植物生理學與環境控制工程原理設計的模塊化拼裝式大型受控環境實驗設施。通過在氣密圍護艙體內集成工業級制冷/加熱、加濕/除濕、全光譜LED照明及CO?補氣單元，對溫度、相對濕度、光合有效輻射（PAR）/光量子通量密度（PPFD）、CO?濃度及氣流速度實施獨立或耦合的閉環PID調控，可在數十至數百立方米空間內復現晝夜交替、季節更迭及特定氣候脅迫事件（高溫熱害、低溫冷害、干旱模擬等）。其實質是研究基因型—表型—環境互作（G×E）的"環境發生器"，屬作物遺傳育種加代、逆境生物學、植物生態模擬及種子檢驗領域的基準科研平臺，區別于臺式人工氣候箱的有限容積與粗放單因子控制。

二、系統硬件構成

圍護保溫結構：采用雙面彩鋼或不銹鋼面板夾高密度聚氨酯/巖棉保溫板拼裝，板間接縫以耐候密封膠處理，底板設承重防腐層或防滑花紋鋁板；配氣密平移/平開門、雙層鋼化玻璃觀察窗（附遮光簾）及安全逃生裝置，滿足氣密與隔熱要求。

溫濕度調控系統：由變頻制冷壓縮機組、電加熱管、超聲波或電極式加濕器、電子膨脹閥及冷凝除濕組件構成，配合頂部均流孔板與底部回風風道的強制對流風場（經CFD仿真優化），消除大空間溫度分層與濕度梯度。

光照系統：頂置或側置全光譜/多波段LED植物生長燈陣列，支持無級調光與紅/藍/遠紅光比例可編程，可模擬自然光周期、漸變晨昏及不同緯度的日總輻射量。

氣體與新風系統：配置非擴散紅外（NDIR）CO?傳感器及補氣電磁閥，支持設定CO?濃度梯度；配備全熱新風換熱器或定風量新風閥按換氣次數引入過濾后室外空氣，排出植物代謝產生的乙烯等副產物，維持O?/CO?平衡。

中央控制與傳感單元：Pt100鉑電阻測溫、電容式濕敏元件測濕、光量子/照度計測光、NDIR測CO?，各傳感器實時采樣反饋至工業計算機或PLC，驅動執行器修正偏差。

三、控制原理與工作邏輯

多回路PID閉環反饋：各環境因子由對應高精度傳感器實時采樣，與程序設定值比較后經比例—積分—微分算法運算，輸出PWM或模擬信號驅動壓縮機變頻、電加熱功率、加濕占空比、CO?電磁閥開度及EC變頻風機轉速，消除穩態偏差并按預設時序漸變。

多段程序化環境編排：支持將全天劃分為若干時段（段數可達數十至上百段），每段獨立定義溫、濕、光、CO?、風速參數，可模擬自然光周期、漸變晨昏、季節性溫度漂移及突發性氣候脅迫；支持晝夜差異化CO?設定與休眠/假日模式。

雙機熱備與異常處置：主控系統與備用系統實時同步，主控故障時備用系統自動無縫接管；具備傳感器斷線、超溫、缺相、壓縮機高低壓保護及聲光/遠程推送報警功能。

物聯網云端監管：通過現場觸摸屏、PC端及移動終端實現遠程實時監控、歷史數據曲線回放、Excel/PDF格式數據導出及多級權限管理，滿足科研記錄可追溯性要求。

四、主要功能特性

1、控制器：智能人工氣候室采用PLC編程，具備超溫報警、遠程報警、監控，手機APP實時查看、復位等。

2、圍護部分：六面體雙面彩鋼/不銹鋼聚胺脂高密度B1級環保保溫材料；地面采用環保無毒材料，防潮防霉變。

3、恒溫恒濕控制系統：全新動態恒溫恒濕控制系統，響應快，精度高。

4、溫濕度任意設定：任意設定的溫度、濕度控制參數，自動構成局部的微氣候環境。

5、新風換氣系統：可定時進行換氣，下面進新風，頂置排風。

6、風幕隔離系統：防止內外氣流交換節約能耗。

7、內部循環通風、加濕系統：使庫房內送風均勻、加濕均勻，不會出現局部區域溫度偏差大。

8、光照系統：可量身打造特定植物生長習性的LED生長燈，壽命長、光效高。

9、制冷部分：冷凍機組，全自動控溫。

10、暖通管道系統：內部材料為銅管，易安裝，耐腐蝕，換熱效率高。

11、斷電記憶功能：各檔程序參數長期記憶，系統意外斷電后可以自動恢復運行。

12、報警功能：具有高溫報警，異常報警功能。

13、雙備份控制系統：主控制系統出現控制故障時，可用另一套控制系統進行應急控制。其中一套管路出現問題時，也能確保系統穩定工作，對庫體控制環境不產生過大影響。

控制系統

1、控制系統：10寸超大全彩觸摸屏，可設置溫度、濕度、光照、時間、模式等參數，具有實時以及歷史溫濕度、光照等數據曲線，設備運行狀態顯示，故障圖形代碼顯示等專用功能。

2、遠程控制：帶WIFI/4G/5G無線上傳功能，無論在何時何地只要能上網即可通過手機和電腦遠程對溫濕度、光照數據進行查看，數據存儲云端不丟失；遠程復位、緊急開關機。

3、多種形式數據監管：可實現7*24小時不間斷數據記錄、存儲，可按天、周、月查看歷史數據，溫濕度數據、不同庫數據都可同一坐標軸顯示。

4、異常情況報警：人工氣候室具有超溫報警、異常報警功能，可設定溫度、濕度報警上下限值，數據異常、突然斷電時可自動發出報警信號。

5、動態恒溫恒濕控制系統：可任意設定溫度、濕度參數，構成局部微氣候環境，響應快。

6、斷電記憶功能：系統意外斷電后可自動恢復運行，充分保證試驗工作的連續性。

五、典型應用領域

作物遺傳育種與加代：水稻、小麥、玉米等作物反季節栽培與加代繁殖，縮短育種周期，開展品種適應性篩選。

植物逆境生理與生態：高溫/低溫/干旱/鹽堿等單因子或多因子復合脅迫實驗，解析植物抗逆機制與生理閾值。

種子檢驗與發芽試驗：參照GB/T 3543《農作物種子檢驗規程》及ISTA規范營造標準發芽環境，保障發芽率測定的重復性與可比性。

組培快繁與藥用植物馴化：組織培養苗繼代、馴化用植物引種馴化的受控條件摸索。

昆蟲飼養與生物防治研究：為特定昆蟲提供適宜溫濕光周期條件，用于生命科學、植保及生物防治基礎實驗。

六、設計與建造依據

人工氣候室工程設計參照JB/T《生物人工氣候箱》相關技術要求及建筑節能與暖通空調設計規范，環境控制指標滿足GB/T 3543《農作物種子檢驗規程》中發芽試驗環境均一性要求及國際種子檢驗協會（ISTA）相關條款，圍護結構防火、保溫性能符合國家現行建筑材料標準。項目實行從現場勘察、方案定制、工廠預制、現場安裝調試至驗收交付的全流程閉環服務。

浙江托普云農科技股份有限公司專業研發生產供應（銷售）人工氣候室，廠家直銷，歡迎新老用戶了解咨詢！