3. 报警分级与联动策略设计原则

温室报警联动系统的设计难点，不在于“能不能报警”，而在于“报得准、报得对、报得有用”。如果所有异常都用同一种方式提醒，操作人员很快会陷入报警疲劳；如果联动动作没有边界，又可能造成过度调节甚至设备损坏。因此，本节围绕三个核心问题展开：如何定义预警、报警、严重报警三个等级；如何确定每个等级的联动触发条件与动作序列；如何为联动动作设置安全边界，避免“越联越乱”。

一、三级报警的定义逻辑

报警分级的本质是对“偏离程度”和“后果紧迫性”的二维判断。偏离程度指当前值超出目标区间的幅度与持续时间；后果紧迫性指若不干预，多快会造成作物受害或设备故障。据此可建立如下分级口径：

• 预警（一级）：参数已偏离适宜区间，但仍在作物可耐受范围内，属于“趋势性提醒”。例如温度目标 22～26℃，实测 26.5℃ 且持续 5 分钟，或夜间温度下降速率超过 1.5℃/h。预警不要求立即人工干预，但应记录并提示趋势。
• 报警（二级）：参数超出耐受区间，若不处理将在数十分钟至数小时内产生可见影响。例如温度达到 29℃ 持续 10 分钟，或 CO₂ 浓度低于 350 ppm 持续 15 分钟。报警应触发自动联动，并通知值班人员。
• 严重报警（三级）：参数已进入危险区，或关键设备失效导致调节能力丧失。例如温度 ≥ 33℃、CO₂ 浓度高于 1500 ppm、加热与通风同时失效、传感器断线。严重报警必须触发强制保护动作，并升级通知到负责人。

分级阈值不能照搬，应结合作物种类、生育期和季节调整。以番茄结果期为例，白天适宜温度 22～28℃，夜间 15～18℃；而育苗期对低温更敏感，预警阈值应相应收紧。工程上建议把阈值做成“作物—生育期—时段”三维参数表，而不是写死在程序里。

二、联动触发条件与动作序列

触发条件应同时包含“阈值 + 持续时间 + 方向”三要素，避免瞬时抖动误触发。例如“温度 ≥ 29℃ 且持续 10 分钟”比“温度 ≥ 29℃”更稳健。对于波动大的参数，可加入回差（死区），如温度报警解除阈值设为 27.5℃，防止在阈值附近反复启停。

动作序列的设计原则是“先软后硬、先局部后全局、先调节后保护”。以夏季高温报警为例，一个合理的动作序列是：

1. 二级报警触发后，先开启外遮阳与顶部通风，观察 3 分钟；
2. 若温度仍上升至 30.5℃，启动湿帘风机降温；
3. 若温度达到 33℃（严重报警），强制开启全部通风并关闭补光等发热设备，同时推送电话通知；
4. 若 5 分钟内温度未回落，记录为“联动失效”事件，提示人工到场处置。

动作之间应设置“观察窗口”，而不是所有设备同时全开。这样既能观察每一步的调节效果，也便于事后复盘定位是哪一级联动起了作用。

三、安全边界：联动的“刹车”

联动策略必须有边界约束，否则自动调节可能演变为新的风险源。常见边界包括：

• 设备保护边界：湿帘风机连续运行不超过设定时长，避免电机过热；加热器与通风不得同时满负荷运行。
• 作物安全边界：冬季夜间通风降温时，温度不得低于作物低温下限，否则应停止通风并转为内循环。
• 执行互锁边界：CO₂ 施放期间禁止开启外通风，二者互锁；补光开启时避免遮阳幕完全闭合。
• 频率与次数边界：同一设备在 10 分钟内启停次数不超过 3 次，防止频繁动作缩短寿命。

这些边界应作为联动动作的“前置判断”写入控制逻辑：每次准备执行动作前，先检查边界条件是否满足，不满足则跳过该动作并记录原因。这样即使传感器漂移或阈值设置不当，系统也不会做出危险动作。

四、参数配置示例与结果判读

下面给出一段可直接参考的阈值与联动配置样例（示例参数，需按实际作物与设备调整）：

alarm_levels:
  temp_high:
    warning:  { threshold: 26.5, duration: 300s,  hysteresis: 0.5 }
    alarm:    { threshold: 29.0, duration: 600s,  hysteresis: 1.0 }
    critical: { threshold: 33.0, duration: 60s,   hysteresis: 1.5 }
  co2_low:
    warning:  { threshold: 400, duration: 600s }
    alarm:    { threshold: 350, duration: 900s }
linkage:
  temp_high_alarm:
    - action: open_roof_vent
      observe: 180s
    - action: start_fan_pad
      condition: temp >= 30.5
      observe: 300s
  temp_high_critical:
    - action: force_full_vent
    - action: stop_supplement_light
    - action: notify_phone
safety_limits:
  fan_max_continuous: 1800s
  vent_min_temp_night: 15.0
  device_max_starts_10min: 3
  interlock: [co2_injection, roof_vent]

配置完成后，判断联动是否“设计正确”，不能只看报警有没有响，而要看三件事：一是分级是否区分度足够，预警与报警之间是否有明显的行为差异；二是动作序列是否可观察，每一步是否有观察窗口和条件判断；三是安全边界是否真正生效，可在测试中人为制造边界冲突（如夜间低温时触发通风请求），观察系统是否按预期跳过动作并记录日志。若日志中出现大量“边界拦截”，说明阈值或联动条件设置偏激进，应回头调整阈值与观察窗口，而不是简单关闭边界。

综上，报警分级解决“轻重缓急”，联动动作序列解决“先做什么、后做什么”，安全边界解决“什么不能做”。三者共同构成温室报警联动策略的设计骨架，也是后续异常处置流程能够稳定运行的前提。