“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统创新创业项目的探索与实践

闫兴瑞

（酒泉职业技术学院，甘肃 酒泉 735000）

1 产业发展现状

1.1 区域产业规划

东西长约680 km的酒泉，占丝绸之路总长的十分之一，面积接近两个江苏省大小，因拥有极好的光热水土条件，是中国重要的商品粮棉基地、瓜果蔬菜基地。当地已形成了酒泉洋葱、敦煌葡萄、瓜州蜜瓜、玉门人参果等特色品牌，蔬菜制种产量和出口量占到中国一半左右。

近年来，酒泉市积极探索在戈壁上发展现代设施农业、未利用土地上实施农业综合开发、人工设施内打造中高端农产品，跳出传统耕地实现农民增收的新路子，取得了农业产业提升、农村生态改善、农民增收致富、化解粮菜争地等多效并举的成果。目前，酒泉市高效蔬菜、现代制种、优质林果、特色中药材等优势特色产业面积达到221万亩，占耕地面积的84.2%，建成以肃州区、玉门市为主的两个万亩戈壁农业蔬菜生产基地，戈壁有机蔬菜成功销往北京、上海、广州、重庆等地的大型蔬菜市场。酒泉已经与上海蔬菜集团签订了“酒菜入沪”协议，与广州江南市场签订了蔬菜供销协议，在北京新发地市场建立了酒泉农产品仓储基地。敦煌种业通过了粤港澳大湾区“菜篮子”生产基地认证，建立了蔬菜进入北上广等市场的通道。

截至2018 年底，酒泉市累计建成日光温室25 914 亩，钢架大棚12 822亩，其中万亩园区7个，千亩园区19个，酒泉市戈壁农业面积达到3.8万亩，规划到2022年全市新建高标准戈壁设施农业20万亩，改造升级戈壁日光温室5万亩，建设戈壁农业产业园区50个[1]。

1.2 行业痛点

在酒泉市大力发展绿色戈壁农业的政策大背景下，有大量的人工温室大棚正在新建，同时各产业园区已建成的大部分温室大棚正在向集约化、合作社的方向发展。现在大量使用的人工温室大棚保温棉帘简易控制系统通过倒顺开关控制，具有多种弊端：首先，耗费大量人力成本，安全可靠性低，操作人员必须在现场才能进行操作，如果想要同时操作5～7个温室大棚的保温棉帘卷帘机进行棉帘的升降，需要经验丰富的操作人员非常专注地进行操作，否则非常容易发生事故，造成不必要的经济损失；其次，在突遇大风等恶劣情况时，操作人员无法及时地操作多个卷帘机下放棉帘保护塑料棚膜，可能造成不必要的损失；其三，简易控制系统对温度和湿度的调节过度依赖种植户的经验，随意性较大，不能精准地调节农作物生长环境，也不能满足用户远程化、智能化控制需求。因此，人工温室大棚保温棉帘简易控制系统急需更新换代[2]。

2 特色与创新

为满足酒泉市大力发展的戈壁农业温室大棚智能控制需求，酒泉职业技术学院机电工程学院瑞福电气咨询服务创新创业教师工作室响应国家“大众创业、万众创新”的号召，由学校专业课教师和企业技术骨干担任指导老师，积极探索实践电气自动化技术和机电一体化技术等专业的创新创业教育人才培养模式和具有专业特色的“产教融合”途径，立足于高校科研服务地方经济发展的战略，结合酒泉当地戈壁农业产业发展的需求挖掘创业项目，带领电气自动化技术和机电一体化技术等专业的在校学生和退伍扩招学生，参与戈壁农业自动化产品的自主研发、生产、营销推广、安装调试、售后技术服务全过程，在多次实地调研的基础上，自主研发了“物联网+”高寒地区戈壁农业日光温室大棚智能卷帘系统。

“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统设计有保温棉帘的下放到底、风口闭合、风口半开、风口全开、极限保护5 个检测位置，具有手机移动平台远程控制、遥控控制、现场控制、紧急状态控制4 种工作模式，具有大风保护、定时控制、温湿度控制和极限反转保护功能，可拓展补光、灌溉和视觉感知功能，各系统功能可根据用户意愿模块化订制。同时，组建以电气自动化技术专业学生为主的生产、运维技术团队，提供本地化技术服务支持，旨在帮助温室大棚用户节省人力成本，及时有效地应对大风等恶劣天气，满足温室大棚种植户对卷帘机控制系统安全性、便捷性等方面的使用需求，为农作物调节出更好的生长环境，使产品的利益最大化。“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统填补了当地同类产品空白，具有广阔的市场需求和应用前景。现已在中国最大的戈壁生态农业示范区甘肃省酒泉市“中以（酒泉）绿色生态产业园”安装3套体验试用系统，进入推广试用阶段[3]。

“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统创新创业实践项目的实施，在解决传统的戈壁农业温室大棚控制系统行业痛点的同时，带动电气自动化技术专业的师资锻炼，强化学生专业技能训练、培养学生创新创业意识和素养，提升专业人才培养质量。无论是产品的实用性，还是“产教融合”的创新创业教育人才培养模式，都具有较强的推广和应用价值。

3 项目实施模式

3.1 项目实施基础

瑞福电气咨询服务创新创业工作室依托酒泉职业技术学院机电工程学院雄厚的师资和技术实力，大力开展电气自动化和机电一体化技术等专业的创新创业教育实践。工作室自2016 年成立至今，已带领相关专业学生完成了世博大厦停车场照明供电系统、酒泉工贸中专机加工车间供配电系统和玉雕实训室供电系统、酒泉洪洋广场二楼商场照明供电系统、酒泉职业技术学院生物工程学院智慧农业实训室电采暖智能控制项目，结合智慧农业实训室电采暖智能控制项目实施的技术和经验积累，自主研发的“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统已进入推广应用阶段。

3.2 公司化运作

学校专业课教师和企业技术骨干担任指导老师，联合指导学生团队开展工作，学生团队核心成员均为酒泉职业技术学院电气自动化技术等专业的学生，均具有一定的项目推广、运作专业技术基础。在“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统产品现场调试成熟、性能稳定的基础上，由学生团队负责人牵头，注册成立公司，申请实用新型专利，寻求政府政策支持，开展智能卷帘控制系统的市场推广、订单承接、生产销售、安装维护、技术服务等工作，推动项目落地。

公司由总经理全面负责产品运营的各项工作，设立技术部负责产品技术研发、改良，设立生产部负责原材料采购和订单生产，设立市场部负责营销推广，设立机电部负责产品的安装调试和售后服务，设立办公室负责文案和财务等相关工作，各部门根据工作需要吸纳在校学生和社会人员开展工作。

3.3 产教融合途径

依托酒泉职业技术学院机电工程学院电信系雄厚的师资与技术实力，同时邀请经验丰富、技术过硬的企业导师，进行产品生产、技术研发和改良、公司运营管理等方面的指导，在完善和推广“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统的基础上，积极向纵向和横向拓展，挖掘绿色戈壁农业自动化项目，完善公司产品体系。

深入推进“产教融合”，在不影响正常教学的前提下，组织具备专业技能的电气自动化技术专业学生进行控制系统的生产，在完成订单生产任务的同时，为电气自动化技术等专业的学生提供实践锻炼的平台，互利共赢。同时进一步培育和优化技术研发、生产、营销和售后服务团队，为用户提供及时有效的本地化技术服务[4]。

3.4 发展规划

可以预见未来很长一段时间，酒泉“戈壁农业”产业发展如火如荼，大棚设施投资规模较大，为酒泉职业技术学院赢得良好的发展机遇。为此，该院制定了“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统三步走发展战略：

第一步：进行用户调研，完善和升级“物联网+”高寒地区戈壁农业温室大棚智能卷帘系统的功能，在甘肃省酒泉市“中以（酒泉）绿色生态产业园”免费安装5～6 套系统，以供用户体验试用，提高产品的可靠性和知名度；注册成立公司并申请实用新型专利，同时拓展与产业合作社的合作，加强宣传和营销力度，逐步滚雪球式地发展壮大，预计2021年盈利14万元。

第二步：扩大市场规模，深度推进“产教融合”，进一步培育和优化技术研发、生产、营销和售后服务团队，在同类产品中形成较好的口碑，预计2022 年盈利40 万元；具备一定的知名度后向酒泉市其他县市推广，在酒泉市同领域产品中占有一定的市场份额。

第三步：为提高抵御风险的能力，突出主业，向多元化发展。在“物联网+”高寒地区戈壁农业日光温室大棚智能卷帘系统成熟的基础上，拓展戈壁农业自动化、智能化控制领域的其他产品，完成至少2 个新产品的开发，至少有1 个产品进入推广阶段，预计盈利100万元；形成成熟的技术研发、生产、营销和售后服务团队，向周边地区推广，争取在新建大棚的控制系统中占有10%的份额。

4 思考

1）结合我国职业教育发展的现状和酒泉职业技术学院电气自动化技术等专业的人才培养工作实际，学生的专业技能培养和创新创业教育要以能够解决社会实际生产中的问题为目标，着力构建工程意识培养和实践能力提升的教学平台，把学生的实践技能培养融入解决实际工程问题的过程，学生在教师的指导下参与工程项目实施的全过程，在反复应用专业知识的同时，锤炼学生的工程意识、安全意识、吃苦精神、协作精神和专业技能，为学生的职业生涯发展打下坚实的基础。

2）高职院校工科类专业的人才培养要积极响应“大众创业、万众创新”和“技能甘肃”号召，结合学生专业技能培养，从身边挖掘能服务区域和地方经济发展的创新创业项目，坚持“以赛促教、以赛促学、以赛促建、以赛促改”和“大赛引领”的思路，坚持不懈地参加各级各类创新创业大赛，吸取成功经验，借鉴好的做法，脚踏实地地推动电气自动化技术等专业创新创业教育工作质量和人才培养质量的提升。