🌾 智能农业 · 西藏地区

冈仁波齐天山灌溉系统

面向西藏高海拔地区的智能水肥一体化控制系统，结合土壤墒情、气象数据与作物生长模型，实现精准灌溉与变量施肥。

📍 西藏自治区
🏔️ 海拔 3500-4500m
🌡️ 高寒气候区
💧 水肥一体化

🏗️ 系统架构

📡
数据采集层
土壤墒情传感器（湿度、温度、EC值）、气象站（温度、湿度、光照、风速）、控制器状态实时采集，通过 LoRa/4G 回传服务端。
⚙️
服务端控制
RESTful API 接口接收传感器数据，运行灌溉决策算法，下发控制指令至田间控制器，支持程序动态调整与远程监控。
🌱
作物模型
针对西藏主要作物（青稞、油菜、马铃薯）建立生长阶段水肥需求模型，结合作物生育期自动调整灌溉施肥策略。
💧
执行控制
电磁阀控制灌溉分区，施肥泵精准配比注入，支持轮灌、变量施肥、脉冲灌溉等多种模式，具备故障告警与自动保护。

🔧 技术栈

🐍 Python / FastAPI
🗄️ PostgreSQL / TimescaleDB
📊 InfluxDB 时序数据
🔌 HTTP API / Modbus
📡 MQTT / LoRa
🐳 Docker 部署
📱 Vue3 管理后台

🌾 西藏主要作物水肥模型

作物 生长阶段 需水量 (mm/天) 施肥策略 关键指标
青稞 苗期 2-3 低氮促根 土壤湿度 > 60%
分蘖期 3-4 氮磷配合 EC 1.2-1.8
拔节抽穗 4-5 高氮增穗 土壤湿度 > 70%
灌浆期 3-4 减氮增钾 昼夜温差 > 12℃
油菜 苗期 2-3 均衡施肥 pH 6.0-7.0
花期 4-5 高磷促花 土壤湿度 > 65%
角果期 3-4 增钾提质 光照 > 8h/天
马铃薯 发芽期 2-3 低氮促芽 土温 > 8℃
块茎形成 4-5 氮磷钾均衡 土壤湿度 > 75%
块茎膨大 5-6 高钾增重 EC 1.5-2.0
成熟期 2-3 停止施肥 控水提质
苜蓿 幼苗期 3-4 磷肥促根 土壤湿度 > 60%
分枝期 4-5 氮磷配合 pH 6.5-7.5
现蕾期 5-6 高钾提质 刈割前7天停肥
辣椒 苗期 2-3 均衡施肥 土壤湿度 > 65%
开花前 3-4 控氮增磷 EC 1.2-1.6
花果期 4-5 氮磷钾均衡 土壤湿度 > 70%
采收期 3-4 增钾减氮 分批采收管理

🔧 控制器 API 对接 (MHP 协议)

通讯协议： MH 设备 HTTP 通讯协议 v1.3
Host： mhelectr.top:13600
请求方式： GET/POST | HTTP/1.1
Content-Type： application/x-www-form-urlencoded

GET /api/devicelist/get
获取设备列表 — 获取关注的所有灌溉控制器设备清单，包括在线状态、控制对象数量、监测对象数量等统计信息。

请求参数： acctount (帐号), page (页码 0-30)
GET /api/registtab/get
获取设备注册表 — 获取指定灌溉服务器的完整注册表结构，包括水泵、阀门、传感器的树形层级关系。

请求参数： acctount (帐号), registid (灌溉服务器设备ID)

📋 设备数据模型

📡 设备对象
deviceid, name, status, biosversion, appversion, city
ctrlcount (控制对象), ctrlopencount (打开数), ctrlclosecount (关闭数), ctrlerrcount (故障数), motcount (监测对象)
💧 水泵/阀门对象
nodeaddr (结点地址), subaddr (子地址), name, type, lan (入网方式)
power (电量%), signal (信号强度), status (开关状态), list (子设备列表)
⚠️ 对接注意事项：
  • 控制器采用树形层级结构：水泵 (nodeaddr) → 阀门 (subaddr) → 子阀门
  • 无线设备需关注 power (电量) 和 signal (信号强度) 字段
  • 状态流转：关闭 → 打开，需校验 ctrlerrcount 排除故障设备
  • 建议轮询频率：设备列表 30s，注册表 5min，状态变化实时推送

🔌 服务端 API 接口

POST /api/v1/sensors/data
接收土壤墒情与气象传感器数据，存入时序数据库
GET /api/v1/controllers/{id}/status
获取指定控制器当前状态与程序参数
POST /api/v1/controllers/{id}/program
下发新的灌溉/施肥程序至控制器
GET /api/v1/crops/{crop_id}/schedule
获取指定作物当前生长阶段的水肥调度建议
POST /api/v1/irrigation/calculate
基于土壤、气象、作物数据计算灌溉量与施肥配比

🧠 能力图谱

本系统基于以下专业 Skill 构建，提供完整的灌溉施肥决策支持：

🌱
Soil & Water Management
已安装
土壤检测、堆肥管理、滴灌设计、雨水收集与坡地水分管理
⚗️
Fertigation
已安装
水肥一体化系统设计、肥料注入控制、EC/pH监测、多区域差异化施肥
查看完整能力图谱 →

📊 系统状态

💻
服务端
开发中
🔌
控制器接口
MHP HTTP API
🌾
作物模型
5种作物
📱
管理后台
Vue3 + FastAPI

💻 对接代码

Python MHP 客户端 SDK + FastAPI 服务端集成代码

🎮 交互原型 📄 研究报告 🎨 UI设计 📁 后端代码