【科创精英】智能农业系统,“智慧光伏孪生温室大棚”——中国国际大学生创新大赛(2025)优秀作品展(四)

在2025年中国国际大学生创新大赛中，培黎石油工程学院报送的“基于无人机监测与太阳能隐形矩阵的智能农业系统——智慧光伏孪生温室大棚”项目，凭借硬核的技术创新、扎实的实践成效与显著的行业价值，在众多参赛项目中脱颖而出，摘得甘肃省分赛金奖。这一殊荣不仅是对项目团队科研创新能力的高度认可，更成为学院深耕新工科建设、深化产教融合、培育能源领域创新型人才的标志性成果，为学院科创教育发展写下浓墨重彩的一笔。

当前，我国设施农业面积超400万公顷，但传统温室大棚普遍面临三大痛点：人工收放遮阳网效率低、固定太阳能板易老化损坏、监测与调控系统各自为政。进口智能系统虽功能完善，但成本高昂，中小农户难以承受。而国家《“十四五”推进农业农村现代化规划》等多项政策明确将智慧农业列为重点发展方向，为智能温室技术研发提供了政策支撑与发展机遇。

“工欲善其事，必先利其器。”团队成员跨机械设计、自动化控制、无人机应用、农业工程等多个专业，将课堂所学的材料力学、自动控制、遥感监测等专业知识，转化为实打实的技术创新成果，历时多年潜心攻关，打造出“无人机监测—隐藏式光伏—自适应遮阳”三位一体的智能温室系统。

团队攻克多项核心技术难题，形成三大技术亮点：一是无人机与遮阳网联动技术，搭载多光谱相机实时采集作物生长数据，通过智能算法自动调控遮阳网开合，遮阳率实现20%-80%无级调节，减少人工干预90%以上；二是太阳能板隐藏式升降技术，采用齿轮齿条与电动伸缩杆协同控制，太阳能板平时隐藏于密封架内，发电时自动展开并倾斜至最佳角度，光电转换效率达22%，使用寿命延长40%以上；三是多系统协同控制技术，实现监测、遮阳、供能三大模块智能联动，数据延迟≤2秒，系统响应速度领先行业同类产品。截至目前，团队已申请发明专利2项、软件著作权3项，核心部件国产化使系统成本较进口方案降低60%，维护成本下降40%，在智能化程度、成本控制、环境适应性等方面展现出显著优势。

“单丝不成线，独木不成林。”从实验室的反复试验到赛场的精彩角逐，从技术研发到田间验证，团队历经了技术与心理的双重锤炼，在紧密协作中不断突破自我。机械研发组深耕齿轮齿条精度加工与隐藏机构设计，确保系统运行稳定性；电控与算法组通宵达旦调试控制参数、优化联动逻辑，攻克传动误差、通信延迟等关键难题；商务组精准布局商业模式与市场推广，推动技术成果与农业需求深度对接。

备赛阶段，团队分工明确、高效协同，反复打磨项目路演PPT、优化样机演示流程、梳理核心技术亮点，以清晰的项目阐述、专业的技术讲解、流畅的样机演示，赢得了大赛评委的高度认可，摘得甘肃省分赛金奖。

此次获奖，既是团队成员不懈奋斗的结果，更是兰州城市学院深耕应用型人才培养、深化产教融合的成果体现。学校为项目研发提供了全方位支持，依托国家级仿真实训基地、甘肃省高校重点实验室等平台，为团队提供标准化实验场地与优质教学资源；专业教师全程悉心指导，助力团队破解技术难题、优化项目设计，推动项目从研发走向落地。