竹荪种植自动化浇灌方案

方案背景：（竹荪成长特性说明）
1.      生长环境：竹荪喜欢生长在温暖、湿润、空气流通的环境中，尤其适合种植在腐烂的竹林或腐殖质丰富的土壤中。
2.      温度要求：竹荪适宜的生长温度为20℃到30℃之间。低于20℃时，生长缓慢；高于30℃时，菌体容易腐败。
3.      湿度要求：竹荪生长对湿度要求较高，空气湿度在80%至90%之间最为适宜，土壤的湿润程度也需保持在适中水平。
4.      光照要求：竹荪属于半阴性菌，强光对其生长不利，因此需要避免阳光直射。遮阴处理是竹荪种植中的重要环节。
5.      发菌条件：发菌期间保持25℃左右的温度和80%-90%的湿度，避免阳光直射。发菌过程大约需20-30天。
6.      出菇温湿度控制：竹荪出菇期对温湿度要求严格，需保持20-30℃的适宜温度和80%-90%的空气湿度。过高的湿度容易引起菌体腐烂，过低则抑制竹荪的生长。

 
方案概述
竹荪种植自动化浇灌解决方案结合传感器、物联网和智能控制系统，旨在为竹荪生长提供最佳的水分、温度、湿度和营养管理。通过安装在树林中的软管吊装喷淋系统和土壤、气象传感器，实时监测环境条件，数据通过4G网络传输至云服务器，经数据分析后，云服务器xmsiybOS灌溉云平台根据竹荪的生长需求，自动控制智能联网脉冲电磁阀进行浇灌操作，实现精准、节能的自动化管理。

方案架构
1.      软管吊装喷淋造雾系统
2.      设备组成：软管、造雾喷头、脉冲电磁阀
3.      工作方式：软管系统吊装于竹荪种植区域上方，造雾喷头均匀分布，能够在设定区域内实现覆盖式喷雾浇灌，模仿自然雨雾环境，适合竹荪这种对湿度要求较高的作物。
 
传感器系统
1.      土壤传感器：安装在竹荪生长区域的土壤中，实时监测土壤温度、湿度及养分（氮磷钾）浓度。
2.      土壤温度传感器：监测地表和地下不同深度的土壤温度。
3.      土壤湿度传感器：测量土壤中的水分含量，确保适宜竹荪生长的湿度。
4.      土壤养分传感器（氮磷钾）：监测土壤中的主要养分，帮助确定竹荪所需的肥料管理。
5.      气象传感器：监测竹荪种植环境中的气象条件，包括空气温湿度、光照强度和降雨量。
6.      空气温湿度传感器：确保空气温度和湿度符合竹荪的适宜生长条件。
7.      光照强度传感器：检测阳光强度，调节遮阳系统或决定是否进行喷雾操作。
8.      雨量传感器：记录自然降雨量，防止过度灌溉或确定补充灌溉的时间。

智能控制系统
1.      云服务器处理数据：所有传感器采集到的数据通过4G网络实时传输至云服务器。服务器根据预设的竹荪生长模型和实时数据，进行数据分析处理，计算出是否需要进行浇灌或调整环境参数。
2.      脉冲电磁阀控制：当云服务器处理数据后，根据竹荪的需求通过智能算法发出指令，自动控制软管吊装喷淋系统中的脉冲电磁阀，开启或关闭喷淋系统，确保灌溉精准到位。
3.      数据传输与通信
4.      4G网络传输：所有传感器通过4G通信模块，将采集到的环境和土壤数据实时上传至云服务器。
5.      云平台数据分析：云服务器集成了竹荪种植环境的最优条件和算法，能够智能分析当前环境，计算合适的浇灌频率和时长。
6.      控制指令反馈：云服务器根据分析结果，通过4G网络发出指令，控制脉冲电磁阀进行自动开关调节，实现自动化灌溉控制。

(系统平台))

（阀门控制开关界面）

 

（手机微信小程序控制界面）
 
方案原理
1.      传感器数据采集：土壤传感器和气象传感器分别采集种植区域的土壤和空气的温度、湿度、养分、光照强度和降雨量数据。
2.      数据通过传感器模块进行本地处理后，通过4G通信模块上传至云服务器。
3.      云服务器数据分析：云服务器接收到传感器上传的数据后，利用内置的竹荪种植参数模型进行对比分析，判断当前环境条件是否适合竹荪的生长。
4.      若土壤湿度或养分低于预设标准，或空气湿度较低，云服务器将计算需要补充的水量或养分，并生成相应的浇灌指令。
5.      控制系统执行指令：云服务器将分析得出的指令通过4G网络传送至智能脉冲电磁阀控制系统，调节喷淋系统的开启或关闭。
6.      造雾喷头启动后，均匀喷洒水雾，增加空气湿度，确保土壤和空气湿度达到适宜竹荪生长的条件。
7.      反馈与调节：浇灌结束后，传感器再次采集数据，并将新的环境参数传送到云服务器进行更新，确保环境条件始终保持在最佳范围内。
8.      系统具有反馈机制，能够根据实时变化做出调整，避免过度浇灌或不足。
 
方案优势
1.      避免人工忘记浇水，造成竹荪干枯。或忘记关水，浪费水资源或过度浇灌。
2.      给空气降温，避免竹荪在高温环境腐化死亡。
3.      高效节水：精准控制浇灌频率和水量，避免水资源浪费。
4.      提升产量与品质：通过自动化调控环境条件，确保竹荪在最佳环境下生长，提高产量和品质。
5.      低成本维护：自动化控制降低了人工干预的需求，节省了劳动力和维护成本。
6.      智能化管理：结合云平台的数据分析，能够根据环境变化及时调整策略，实现全自动、智能化的灌溉管理。