一、方案介绍

农业大棚内空气湿度的稳定对于作物的健康生长至关重要，特别是在干燥季节或通风量大的情况下，湿度容易波动，导致植株水分蒸腾过快，影响产量与品质。为解决这一问题，本方案提出构建一套基于4G物联网通信的农业大棚恒湿自动加湿系统，系统可实时感知环境湿度变化，智能判断是否加湿，并控制喷雾设备自动工作，实现环境湿度的恒定控制与远程运维。

二、监测目标

该系统主要实现以下监测与控制目标：
一是实时监测大棚内相对湿度数据；
二是依据设定湿度阈值，智能启停加湿系统，实现恒湿控制；
三是通过4G无线网络将湿度数据、加湿状态上传至云平台；
四是实现远程查看、远程控制、历史数据查询与故障预警功能。

三、需求分析

传统大棚湿度调控依赖人工观察与手动喷洒，不仅耗时耗力，还难以实现精准控制。作物如香菇、草莓、西红柿等对湿度要求精确，一旦偏差过大即易造成病虫害或产量下降。因此急需一套自动化、智能化、远程化的加湿系统，提高管理效率与作物生长环境的稳定性，尤其适应于大棚规模化种植与精细化管理的趋势。

四、监测方法

系统采用高精度空气湿度传感器，对大棚内部环境进行实时监测。通过有线或无线方式接入一体化采集控制主机，该主机内嵌逻辑判断程序与4G通讯模块，可将采集的数据上传至云端平台。系统支持用户自定义湿度上下限值，当湿度低于设定下限时，控制器自动触发电磁阀与喷雾装置，加湿至目标范围后自动关闭，实现精准恒湿控制。

五、应用原理

系统基于“感知—判断—执行—反馈”闭环原理。环境湿度由传感器实时采集，数据送入控制终端进行逻辑判断，并通过继电模块启动加湿系统（如高压微雾装置或超声波喷雾器），加湿过程持续至环境湿度达到设定值。同时，系统可将湿度变化、加湿状态、故障信息通过4G网络上报至云平台，形成全流程数字化控制链条。

六、功能特点

七、硬件清单

系统主要包含以下硬件组成：
空气温湿度传感器、智能采集主机（带4G通讯模块）、喷雾加湿设备（如高压微雾泵、超声波加湿器）、电磁阀、水管雾化头、远程继电控制模块、供电设备（可选太阳能或市电）、云端远程监控平台、移动端管理软件等。

八、硬件参数（量程、精度）

湿度传感器量程范围为0至100%RH，精度一般可达±2%RH，响应时间小于2秒，具备温度补偿与漂移修正功能。加湿设备加湿强度可调节，单组设备覆盖面积从20平方米至200平方米不等。控制主机可承载多个传感器与执行器，4G上传频率可定制，默认间隔为30秒至5分钟。

九、方案实现

在大棚内布设一组或多组湿度传感器，覆盖主要种植区域。各传感器通过线缆或无线连接至控制主机。控制主机依据湿度设定阈值，控制加湿装置工作与停机，并将数据通过4G模块实时传送至平台。用户登录管理平台后可查看所有历史与实时数据，设置湿度控制策略。系统支持分区域独立控制，满足不同种植区差异化需求。

十、数据分析

系统平台可对采集到的湿度数据进行曲线分析、日报周报生成、异常波动检测等操作，帮助管理者判断当前大棚湿度调控是否科学合理。结合作物生长阶段设定多组湿度策略，实现动态调控，提升作物品质与稳定性。

十一、预警决策

系统支持超低湿度报警、加湿设备异常报警、数据上传异常报警等机制。报警信息可通过微信、短信、邮件等方式推送给管理人员。用户可设定不同报警等级与响应策略，例如自动发送加湿指令、启用备用设备、断电保护等，确保系统连续运行与作物安全。

十二、方案优点

十三、应用领域

该系统可广泛应用于现代农业温室大棚、食用菌种植大棚、中草药栽培区、蔬菜种植基地、水培或雾培车间、科研育种大棚、花卉温室、苗圃中心等场景。尤其适用于对空气湿度敏感的经济作物，如香菇、木耳、金针菇、生菜、辣椒、叶菜类、水果类等。

十四、效益分析

系统投运后，大棚湿度管理将更加精准与自动，人工干预减少80%以上，作物病害减少20%左右，生产稳定性提升明显。节水节能的加湿模式可降低运营成本，加之远程管控能力，大幅度提升管理效率与产量。同时，有助于农业生产标准化、精细化，有效支撑绿色农业与智慧农业发展。

十五、国标规范

十六、参考文献

十七、案例分享

2024年，山东某大型果蔬生产企业引入农业大棚恒湿自动加湿系统，对1200平方米的草莓大棚进行全覆盖部署。部署后，系统根据湿度变化每日自动调节加湿频次与时长，显著减少人工操作与水资源浪费。采收期数据显示，果品含水率与甜度指标提升稳定，企业反馈产量提升15%，管理人工成本下降约60%，为智慧种植提供了良好范例。