十个勤天版:农业物联网监测系统实操指南

农耕文化

在《种地吧》第三季的高标准农田实践中，物联网监测是 **“科技兴农” 的核心中枢 **—— 它能实时采集田间土壤、环境数据，替代传统 “凭经验看天种地” 的模式，为灌溉、施肥、病虫害防治提供精准依据。这套系统被十个勤天改良为 **“低成本适配版”**，兼顾专业性与农户可操作性，尤其适合中小规模农场升级改造。
一、 系统核心定位与监测参数
1. 核心作用
通过传感器采集田间数据，经无线传输至手机 / 电脑终端，实现 “数据可视化 + 异常预警 + 精准指导生产”，与之前的半自动灌溉系统联动，可进一步升级为 “半自动 - 智能联动灌溉”。
2. 必监测核心参数（贴合农作物生长需求）
监测类别        具体参数        对作物的影响        预警阈值参考（大棚种植）
土壤监测        土壤温湿度、土壤 EC 值（肥力）、土壤 pH 值        影响种子发芽、根系生长、养分吸收        湿度：低于 20%（需灌溉）；pH 值：5.5-6.5（适合多数蔬菜）
环境监测        空气温湿度、光照强度、二氧化碳浓度        影响作物光合作用、蒸腾作用        气温：高于 35℃（需通风）；光照：低于 8000lux（需补光）
辅助监测        降雨量（露天种植）、土壤氮磷钾含量（可选）        指导排涝、精准施肥        降雨量：单次超 50mm（需排涝）
二、 低成本物联网监测系统构成（10 亩大棚适配）
十个勤天摒弃了大型园区的复杂设备，选择 “模块化组装 + 国产平价传感器”，降低入门门槛，系统分为三层：
感知层（核心：传感器）—— 数据采集端
基础款传感器组合（必买）：土壤温湿度传感器5 个、空气温湿度光照三合一传感器3 个、土壤 pH 传感器 * 2 个。
特点：防水抗腐蚀，可直接插入土壤或悬挂在大棚支架上，电池供电（续航 3-6 个月），无需布线。
成本参考：约 800-1200 元（比进口设备便宜 50% 以上）。
传输层（核心：无线通讯模块）—— 数据中转站
选用 LoRa 模块（优先）或 4G 模块：LoRa 适合信号弱的偏远农场，传输距离 1-3 公里；4G 模块适合有手机信号的区域，即插即用。
作用：接收传感器数据，转发至云端平台，无需搭建基站。
成本参考：约 200-300 元 / 个（可连接 10-20 个传感器）。
应用层（核心：云端平台 / 手机 APP）—— 数据展示端
免费云端平台：多数传感器厂商配套提供，支持手机 / 电脑登录，可查看实时数据、设置预警阈值、导出历史数据报表。
核心功能：数据曲线图、异常短信 / APP 提醒、灌溉 / 通风建议。
三、 十个勤天实操步骤（农户可独立完成）
传感器布设
土壤传感器：按 “Z 字形” 插入大棚畦垄，深度 10-15cm（对应作物根系主要分布层），每个传感器间距 2 亩左右；
环境传感器：悬挂在大棚中部，高度 1.5m（与作物冠层平齐），避免阳光直射。
模块配对与平台绑定
打开传感器电源，通过厂商 APP 扫描设备二维码，完成与 LoRa 模块的配对；
在 APP 中设置监测地块名称（如 “番茄棚 1 号”）、预警阈值（如土壤湿度低于 20% 提醒灌溉）。
数据校准与联动调试
人工测量 1-2 组数据（如用土壤湿度计），与传感器数据对比，在 APP 中校准误差；
若搭配半自动灌溉系统，可设置 “阈值联动提醒”：土壤湿度低于 20% 时，APP 推送 “开启灌溉” 提醒，由人工确认后启动水泵（区别于全自动的 “自动启动”，更适合农户把控）。
日常查看与数据应用
每天早晚各查看 1 次 APP 数据：若显示空气湿度高于 90%，及时通风防病害；若土壤 EC 值过高，减少化肥用量。
每周导出数据报表，对比作物长势，调整种植方案（如光照不足时，调整大棚薄膜清洁频率）。
四、 这套系统的核心优势（适配新农人需求）
低成本易落地：整套系统（10 亩大棚）成本约 1500-2000 元，远低于万元级的大型物联网系统，且无需专业技术人员安装。
数据指导更精准：替代 “手摸土壤、眼看天气” 的经验判断，比如通过土壤 EC 值判断肥力，避免盲目施肥造成浪费或土壤板结。
与半自动灌溉无缝联动：实现 “数据指导灌溉”，比单纯的定时器灌溉节水 20%-30%，尤其适合需精准控水的作物（如草莓、番茄）。
维护简单：传感器电池可自行更换，APP 操作界面简洁，农户经 1 小时培训即可上手。
五、 日常维护小贴士（延长设备寿命）
每月清理传感器探头的泥土、露水，避免数据漂移；
露天种植的传感器，在暴雨、台风前做好防护（如套防水袋）；
每季度在 APP 中校准一次数据，确保监测精准度；
电池电量低于 20% 时及时更换，避免数据中断。
六、 十个勤天的创新应用案例
在第三季太空种子育苗实验中，他们用这套系统监测育苗棚的温湿度和光照强度，精准控制育苗环境，使太空种子发芽率提升至 85%（比传统育苗高 20%）；同时，在青海囊谦的高原大棚项目中，通过监测空气含氧量和土壤墒情，调整灌溉频率，解决了高原干旱、缺氧的种植难题。