智慧溫室—農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實施方案介紹 | |
發(fā)布時間:2022-01-11 09:37:35 | 瀏覽次數(shù): | |
一、智慧農(nóng)業(yè)的必要性
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,又是一個自然災(zāi)害多發(fā)的國家,農(nóng)作物種植在全國范圍內(nèi)都非常廣泛,農(nóng)作物病蟲害防治工作的好壞、及時與否對于農(nóng)作物的產(chǎn)量、質(zhì)量影響至關(guān)重要。農(nóng)作物出現(xiàn)病蟲害時能夠及時診斷對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義,而農(nóng)業(yè)專家又相對匱乏,不能夠做到在災(zāi)害發(fā)生時及時出現(xiàn)在現(xiàn)場,因此農(nóng)作物無線遠程監(jiān)控產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域就有了用武之地。
農(nóng)業(yè)信息化,智慧化是國民經(jīng)濟和社會信息化的重要組成部分,是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然階段,是新時期農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展的一項重要任務(wù),是實現(xiàn)國民生計的大事。以農(nóng)業(yè)信息化產(chǎn)業(yè)化帶動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,對于促進國民經(jīng)濟和社會持續(xù)、協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。進一步加強農(nóng)業(yè)信息化建設(shè),通過信息技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、裝備現(xiàn)代農(nóng)業(yè),通過信息技術(shù)服務(wù)實現(xiàn)小農(nóng)戶生產(chǎn)與大市場的對接,已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項重要任務(wù)。 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)主要包括環(huán)境、植物信息檢測,溫室、農(nóng)業(yè)大棚信息檢測和標準化生產(chǎn)監(jiān)控,精準農(nóng)業(yè)中的節(jié)水灌溉等應(yīng)用模式,例如農(nóng)作物生長情況、病蟲害情況、土地灌溉情況、土壤空氣變更等環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測,收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量,有關(guān)土地的濕度、氮濃縮量和土壤pH值等信息的監(jiān)測。 智能農(nóng)業(yè)控制通過實時采集農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤水分等環(huán)境參數(shù)、空氣中的二氧化碳濃度,自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備??梢愿鶕?jù)用戶需求,隨時進行處理,為農(nóng)業(yè)生態(tài)信息自動監(jiān)測、對農(nóng)業(yè)設(shè)施進行自動控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。溫室大棚監(jiān)控及智能控制解決方案是通過光照、溫度、濕度等無線傳感器,對農(nóng)作物溫室內(nèi)的溫度,濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤含水量、二氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)進行實時采集,自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備(如遠程控制澆灌、開關(guān)遮陽系統(tǒng)、開光窗戶、開關(guān)卷簾等)。 二、智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)解決方案
智慧農(nóng)業(yè)解決方案主要包括以下部分 1)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng):空氣;土壤溫濕度;光照;CO2空氣傳感器 2)通信控制系統(tǒng):無線網(wǎng)關(guān);中繼;路由器 3)設(shè)備控制系統(tǒng):灌溉施肥系統(tǒng);通風(fēng),遮陽;加濕;無線智能插座 4)視頻監(jiān)控,手持終端、進程大屏幕:智能終端,平板,電腦
5)應(yīng)用管理平臺:智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專家指導(dǎo)。 智慧農(nóng)業(yè)溫室大棚將具備如下功能:
1)空氣溫濕度監(jiān)測功能:系統(tǒng)可根據(jù)配置的溫濕度無線傳感器,實時監(jiān)測大棚內(nèi)部空氣的溫度和濕度。 2)土壤濕度監(jiān)測功能:配有土壤濕度無線傳感器,實時監(jiān)測溫室內(nèi)部土壤的濕度。 3)光照度監(jiān)測功能:采用光敏無線傳感器來實現(xiàn)對溫室內(nèi)部光照情況的檢測,實時性強。 4)安防監(jiān)測功能:采用無線入侵探測器,啟動后當(dāng)溫室里面有人出現(xiàn)時,探測器便向主控中心發(fā)送信號,同時啟動光報警。 5)視頻監(jiān)測功能:通過部署無線WiFi攝像頭實時捕獲大棚內(nèi)部的畫面,通過光載無線交換機傳輸給網(wǎng)關(guān)處理。用戶既可以在控制中心的顯示器上看到溫室內(nèi)部的實時畫面,又可以通過PC機遠程訪問的方式來觀看溫室內(nèi)部的實時畫面。 6)促進植物光合作用功能:植物光合作用需要光照和二氧化碳。當(dāng)光照度達到系統(tǒng)設(shè)定值時,系統(tǒng)會自動開啟溫室排風(fēng)扇加強通風(fēng),為植物提供充足的二氧化碳。 7)空氣加濕功能:如果溫室內(nèi)空氣濕度小于設(shè)定值,系統(tǒng)會啟動加濕器,達到設(shè)定值后便停止加濕。 8)土壤加濕功能:當(dāng)土壤濕度低于設(shè)定值時,系統(tǒng)便啟動噴淋裝置來噴水,直到濕度達到設(shè)定值為止。 9)環(huán)境升溫功能:當(dāng)溫室內(nèi)溫度低于設(shè)定值時,系統(tǒng)便啟動加熱器來升溫,直到溫度達到設(shè)定值為止。 10)局域網(wǎng)遠程訪問與控制功能:物聯(lián)網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)加入局域網(wǎng)。這樣用戶便可以使用PC機訪問物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),通過操作界面遠程控制溫室內(nèi)的執(zhí)行器件,維護系統(tǒng)穩(wěn)定。 11)GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)訪問功能:物聯(lián)網(wǎng)通過無線網(wǎng)關(guān)接入GPRS或者3G網(wǎng)絡(luò)。用戶便可以手機來訪問物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),了解溫室大棚內(nèi)部環(huán)境的各項數(shù)據(jù)指標(溫度、濕度、光照度和安防信息)。 12)控制參數(shù)設(shè)定及瀏覽:對所要實現(xiàn)自動控制的參數(shù)(溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度等)進行設(shè)置,以滿足自動控制的要求。用戶既可以直接操作網(wǎng)關(guān)界面上的按鈕來完成系統(tǒng)平衡參數(shù)的設(shè)置,又可以通過PC機或手機遠程訪的方式完成參數(shù)的設(shè)置。 13)顯示實時數(shù)據(jù)曲線:實時趨勢數(shù)據(jù)曲線可將系統(tǒng)采集到的溫室大棚內(nèi)的數(shù)據(jù)以實時變化曲線的形式顯示出來,便于觀察系統(tǒng)某時間段內(nèi)整體的檢測狀況。
14)顯示歷史數(shù)據(jù)曲線:可顯示出大棚內(nèi)各測量參數(shù)的日、月、年參數(shù)變化曲線,根據(jù)該曲線可合理的設(shè)置參數(shù),可分析環(huán)境的變化對植物生長的影響。 三、智慧養(yǎng)殖生產(chǎn)解決方案
智慧養(yǎng)殖解決方案主要包括以下部分 1)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng):空氣溫濕度;光照;CO2空氣傳感器 2)通信控制系統(tǒng):無線網(wǎng)關(guān);中繼;路由器 3)設(shè)備控制系統(tǒng):通風(fēng),遮陽;加濕,無線智能插座 4)視頻監(jiān)控安放系統(tǒng),手持終端、進程大屏幕:無線監(jiān)控系統(tǒng),偷盜安防系統(tǒng)智能終端,平板,電腦 5)應(yīng)用管理平臺:智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能診療、專家指導(dǎo) 四、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
1)環(huán)境監(jiān)測是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心,包括室內(nèi)的溫室大棚監(jiān)測以及室外的農(nóng)田監(jiān)測,監(jiān)測內(nèi)容要根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的不同而定制。 2)傳感器獲得數(shù)據(jù)后,通過中繼器(一般使用ZigBee傳輸技術(shù)),傳送到網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)通過WCDMA/GPRS/SMS等運營商管道不平臺通信,平臺對數(shù)據(jù)進行分析、報警,確保農(nóng)產(chǎn)品的正常生長,同時有助于實現(xiàn)精細化農(nóng)業(yè),提升農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量。 五、豐富多樣的傳感器
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的傳感器種類繁多,根據(jù)作物的不同,包括空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、土壤ph值、光照(強度、時間)、風(fēng)力、二氧化碳濃度(也可測其他氣體濃度)、溶解氧含量、葉面水份等200多種傳感器,其中溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度是最主要的幾種農(nóng)業(yè)用傳感器。
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