在大棚種植中，溫濕度是決定作物生長的 “生命線”，傳統大棚依賴人工巡檢監測溫濕度，不僅耗時耗力，還存在數據滯后、誤差大、預警不及時等痛點。大棚溫濕度自動監測報警系統，通過傳感器實時采集 + 無線傳輸 + 云端分析 + 多端預警的智慧架構，24 小時不間斷監測大棚環境，實現溫濕度異常即時報警與輔助調控，讓大棚種植從憑經驗轉向靠數據，為作物生長打造穩定可控的環境。

一、系統核心架構：

大棚溫濕度自動監測報警系統，針對農業場景 “布線難、環境復雜(高溫高濕)、運維人員技術弱” 的特點，采用輕量化、易部署的四層架構，確保數據精準傳輸與功能穩定運行：

1.感知層：全區域溫濕度采集，適配大棚復雜環境

感知層是系統的數據入口，通過部署高穩定性、抗干擾的溫濕度傳感器，覆蓋大棚 “空氣 - 土壤 - 作物周邊” 關鍵區域，確保數據采集無死角：

空氣溫濕度監測：測量范圍：溫度 - 40℃~85℃，精度 ±0.5℃;濕度 0%~100% RH，精度 ±3% RH，重點監測作物冠層高度的溫濕度，避免地面與高空數據差異導致誤判;

土壤溫濕度監測：大棚種植區部署土壤溫濕度傳感器。插入土壤 10-15cm 深度，測量范圍：溫度 - 20℃~60℃，濕度 0%~100% RH，監測根系周邊土壤水分與溫度，避免空氣濕度適宜但土壤缺水的誤判;

特殊區域監測：在大棚通風口、卷簾機附近額外部署傳感器，監測“環境突變點”溫濕度(如通風口開啟時溫度驟降 5℃，需及時調整開啟幅度);在育苗區、掛果區等關鍵區域加密傳感器(間隔 3 米)，確保核心區域數據精準;

2.傳輸層：無線為主，解決大棚布線難題

傳輸層針對大棚跨度大(單棚長度 50-100 米)、多棚分散的特點，采用“LoRa+4G”混合傳輸模式，確保數據穩定回傳：

棚內傳輸(短距離)：采用 LoRa 無線技術，傳輸距離可達 1-3 公里，穿透能力強，無需布線，單網關可接入 30-50 個傳感器，適配單棚或連棟大棚的傳感器組網;

棚外傳輸(長距離)：通過 LoRa 網關將棚內數據匯總后，經 4G 物聯網卡上傳至云端平臺，數據傳輸延遲<10 秒，支持 “斷點續傳”(網絡中斷時數據暫存本地，恢復后自動補傳)，避免數據丟失;

數據安全：所有數據采用數據加密傳輸，防止溫濕度數據被篡改(如惡意修改數據導致灌溉誤操作)，保障種植數據安全;

3.平臺層：云端智能分析，實現溫濕度精準管理

平臺層是系統的 “大腦”，通過低代碼云平臺實現數據可視化、閾值設定、報警規則配置，無需專業技術即可操作：

數據可視化展示：以 “大棚布局圖 + 曲線圖表” 形式實時展示溫濕度數據，如單棚內不同區域的溫度分布、24 小時溫濕度變化曲線，支持按 棚號、日期、作物類型 篩選數據，直觀掌握環境變化趨勢;

自定義閾值與報警規則：用戶可按作物生長階段設置溫濕度閾值，支持多級報警;同時設置報警觸發條件，避免瞬時波動導致誤報警;

4.應用層：多終端預警，確保異常及時處置

應用層針對 “種植戶 - 技術員 - 合作社管理員”不同角色，提供多終端預警與操作功能，確保溫濕度異常早發現、快處置：

種植戶終端(手機 APP)：支持輕量化操作，如實時查看大棚溫濕度、接收報警推送、一鍵查看，適配田間巡查時的移動管理;

技術員終端(電腦網頁)：支持專業分析，查看不同作物的溫濕度變化情況、導出溫濕度報表、遠程調整傳感器采集頻率;

大棚現場終端(觸摸屏)：安裝在大棚入口處，顯示實時溫濕度與報警狀態，支持斷網時本地查看數據;

二、系統核心功能：

大棚溫濕度自動監測報警系統圍繞 “實時監測、智能預警、輔助調控、數據追溯” 四大核心需求，提供模塊化功能，解決傳統種植痛點：

1.24 小時實時監測，告別人工巡檢

傳統人工巡檢需每天 3-4 次，夜間無法覆蓋，易錯過低溫、高溫時段。系統通過傳感器不間斷采集，實現實時采集、實時傳輸、實時反饋：

數據實時更新：傳感器按 5-10 分鐘 / 次頻率采集數據(可自定義)，云端平臺同步更新，種植戶打開 APP 即可查看當前溫濕度，無需到現場;

異常實時標紅：當溫濕度超閾值時，數據在終端顯示為紅色，同時伴隨閃爍提醒，一眼識別異常;

趨勢實時分析：平臺自動分析溫濕度變化趨勢，提前 30 分鐘推送 “報警提醒”，預留處置時間。

2.多維度智能報警，確保異常不遺漏

針對傳統人工監測 “預警滯后” 的問題，系統通過 “多渠道、多級別” 報警，確保異常及時觸達：

多渠道報警：支持 APP 彈窗、短信、語音電話、聲光報警器四重提醒，如溫度超 28℃時，先推送 APP 彈窗與短信;10 分鐘未處置，自動撥打種植戶電話;同時觸發大棚內聲光報警器(紅色燈光 + 蜂鳴)，提醒附近人員處置;

多級別報警：設置 “預警 - 報警 - 緊急報警” 三級機制，比如預警(溫度 26℃，建議關注)：推送 APP 提醒;報警(溫度 28℃，需處置)：多渠道推送 + 聲光報警;緊急報警(溫度 30℃，危及作物)：聯動啟動應急設備(如自動開啟通風口、噴淋降溫);

3.輔助調控聯動，實現溫濕度自動優化

系統不僅能 “報警”，還能聯動大棚設備實現溫濕度自動調控，減少人工干預：

手動遠程調控：種植戶通過 APP 遠程控制大棚設備(如開啟通風口、卷簾機、加熱棒)，無需進入大棚操作，如發現溫度過低，點擊 “開啟加熱棒”，設備啟動后實時反饋 “已開啟，當前溫度 16℃”;

自動聯動調控：設置 “條件 - 動作” 自動化規則，實現無人值守，如 “當空氣濕度>75% 且溫度>25℃時，自動開啟頂通風口(開合度 50%)+ 側通風口(開合度 30%)”“當土壤濕度<20% 時，自動啟動滴灌系統(運行 10 分鐘)”;規則配置無需編程，在平臺拖拽組件即可完成;

場景化調控：支持自定義作物生長場景，如“番茄育苗期場景”(溫度 25-28℃、空氣濕度 60-70%、土壤濕度 22-25%)，一鍵啟用場景后，系統自動調整設備參數與報警閾值，適配不同生長階段需求。

4.數據追溯與分析，優化種植方案

系統自動記錄歷史溫濕度數據，為種植方案優化提供數據支撐：

全周期數據追溯：存儲 3-5 年溫濕度數據，支持按日期、棚號、作物查詢(如 “2024 年 5 月 1 號棚番茄掛果期溫濕度記錄”)，可導出 Excel 報表，用于分析 “溫濕度與產量的關聯”(如發現 “溫度 22-25℃時，番茄坐果率達 90%，高于 25℃時的 75%”);

對比分析：對比不同大棚的溫濕度數據與產量(如 “2 號棚平均溫度 23℃，產量 5000 斤 / 畝;3 號棚平均溫度 25℃，產量 4500 斤 / 畝”)，找到最優溫濕度區間;

病害關聯分析：結合病蟲害記錄(如 “灰霉病高發時，空氣濕度連續 3 天>80%”)，總結 “溫濕度 - 病害” 關聯規律，提前調整環境(如降低濕度至 70% 以下)，減少農藥使用。

三、系統應用優勢：

1.降低人工成本，提升管理效率

人工成本：1 人可管理 10-20 畝大棚，人工成本降低 80%，節省人力支出;

管理效率：異常處置時間從 1 小時縮短至 10 分鐘，如夜間溫度驟降時，系統自動報警并聯動開啟保溫設備，避免作物凍傷，減少損失;

2.精準調控環境，提升作物品質與產量

品質提升：通過穩定溫濕度，進一步降低果實畸形率，提升農作物品質;

產量增加：適宜的溫濕度環境讓作物生長周期縮短(如草莓提前 7-10 天成熟)，提升畝產量，增加經濟收入;

3.易部署易運維，降低技術門檻

部署簡單：傳感器采用 “即插即用” 設計，種植戶按說明書插入土壤或懸掛即可，無需專業安裝，1 天內可完成 5 畝大棚部署;

運維便捷：平臺提供設備健康監測，無需定期排查;云端自動升級系統，無需本地維護，故障率<2%。

4.抗環境干擾，適應農業復雜場景

耐用性強：傳感器采用防水、防腐蝕設計，耐受大棚內高溫(夏季棚內達 40℃)、高濕(濕度達 90% RH)環境，使用壽命達 3-5 年;

抗干擾：LoRa 傳輸抗電磁干擾(如附近電機、水泵運轉不影響數據)，在暴雨、大風等惡劣天氣下仍能穩定工作，數據準確率>99%;

大棚溫濕度自動監測報警系統，將看不見、摸不準的溫濕度環境，轉化為可視化、可預警、可調控的精準數據，讓種植戶告別“靠天吃飯”的被動局面。打造穩定適宜的環境，實現降本、提質、增產的目標，進一步提升大棚種植的智能化水平，為鄉村振興與農業現代化提供有力支撐。