项目简介传统农业大棚依靠人工经验管理环境调控滞后水肥灌溉大多采用粗放式浇灌容易出现水肥浪费、作物生长环境失衡、病虫害发现不及时等问题农事记录多依靠纸质记录农产品溯源能力薄弱。针对上述农业生产痛点本文设计并实现智慧农业大棚环境监测与智能灌溉控制系统。系统采用前后端分离架构后端基于 SpringBoot3.2结合 Spring Data JPA、MyBatis‑Plus、Spring SecurityJWT 完成业务与权限管控前端基于 Vue3 全套技术栈物联网层使用 EMQX 实现 MQTT5.0 协议接入各类农用传感器TDengine3.0 存储土壤、环境高频时序采集数据Redis 缓存热点数据通过 Modbus‑RTU 协议对接水肥一体机实现设备反向控制结合 ECharts 完成温室环境、用水能耗数据分析实现大棚环境感知、水肥智能灌溉、病虫害预警、农事台账、园区全局监管一体化助力设施农业数字化、节水增产。️技术栈后端Java 17、SpringBoot 3.2、Spring Data JPA、Spring Security JWT、MyBatis‑Plus、Redis 7.0前端Vue3(Composition API)、Pinia、Vue Router4、Vite5、Element Plus、TailwindCSS物联网与时序存储EMQX (MQTT5.0 农用网关接入)、TDengine3.0 时序数据库、Modbus‑RTU 水肥一体机反向联动控制扩展组件ECharts5.4 温室微气候、灌溉用水能耗分析核心功能模块1. 温室大棚多维传感网络实时监测采集大棚空气温湿度、光照辐射、CO₂浓度、多层土壤温湿度、土壤 EC、pH 等环境参数。构建农作物适宜生长区间模型当环境指标超出阈值系统自动联动喷淋降温、遮阳帘、补光灯等设备进行调节。支持传感数据查看、阈值状态跟踪完整记录数据采集、异常触发、设备联动等关键业务节点。2. 水肥一体化与智能微喷滴灌联动控制可针对苗期、开花期、坐果期、采收期不同生长阶段配置专属灌溉施肥策略。依托闭环控制算法根据土壤墒情亏缺程度自动计算灌溉时长通过 Modbus‑RTU 远程控制电磁阀、水泵、注肥泵完成精准滴灌微喷作业。支持灌溉策略配置、设备执行状态跟踪记录策略下发、设备执行、作业结束全流程节点。3. 作物长势物候期监测与病虫害 AI 预警对接大棚高清球机、病虫害诱捕计数设备识别白粉病、蚜虫、灰霉病等常见作物早期病虫害特征。结合 72 小时外部气象预报对霜冻、高温热害、寡照阴雨风险进行预警自动输出农事防护指导建议。支持病虫害告警查看、风险处置跟踪留存预警生成、处置闭环业务记录。4. 农技人员个人中心与智慧农事日志台账大棚管理员、农技专家记录播种、定植、整枝、采收测产等完整农事操作形成电子化农事日志。系统生成 “一棚一码” 绿色农产品溯源合格证消费者扫码即可查看作物全周期生长环境数据。支持农事记录查阅、溯源码状态跟踪记录农事录入、溯源码生成、导出关键节点。5. 数字农业基地全局监控指挥舱与能耗管控大屏面向现代农业园区管委会搭建数字孪生监控大屏实时展示多栋大棚运行状态、水肥节水率、产量预估等指标。支持物联网网关拓扑管理、灌溉联动规则自定义配置水电气能耗审计统计各类业务报表一键导出。实现园区设备状态监控、能耗审计跟踪留存规则配置、报表导出业务节点。✨系统技术亮点EMQXMQTT5.0 物联网接入适配大棚多类型传感设备稳定上报环境采集数据。TDengine 时序数据库高效存储海量大棚环境时序数据适合长时间环境趋势分析。Modbus‑RTU 反向设备控制不只是数据采集实现对水肥一体机、电磁阀、遮阳设备闭环自动控制。分生长周期水肥策略 墒情闭环算法做到按需灌溉施肥节约水肥资源。病虫害识别 气象联动风险预警提前规避农业灾害输出农事指导建议。一棚一码农产品溯源体系农事日志电子化打通生产端到消费者溯源链路。园区级数字大屏批量管理多座大棚统计节水率、能耗、预估产量支撑园区运营决策。总结本项目面向设施智慧农业场景融合物联网感知、设备自动控制、时序数据处理覆盖大棚环境监测、智能水肥灌溉、病虫害预警、农事台账、园区监管全业务解决传统大棚粗放管理、水肥浪费、病害发现滞后、溯源缺失的痛点。业务贴合现代农业园区真实需求技术栈完整可作为物联网智慧农业方向项目开发参考。