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    物聯網大田智能灌溉系統

    一、系統簡介
    針對大田種植分布廣、布線困難、監測點位多等特點,南京及時雨農業科技有限公司自主研發了一套農業物聯網大田智能灌溉系統,通過將傳感器采集到的土壤溫度、土壤水分、土壤PH值、空氣濕度、光強等實時環境數據,通過四信無線LoRa終端、LoRa智能網關組網的無線網絡傳輸到智慧云平臺,實現數據采集、分析、電磁閥、泵的遠程控制,對大田環境及作物生長環境數據進行監測,實現墑情自動預報、灌溉智能決策,通過遠程專家會診提出有效及針對性措施,快捷高效地指揮調度;系統采用太陽能供電,在解決布線困難的基礎上,能快速收集田間信息,實現用水、用肥的精準控制,實現節本增效,降低化肥投入量,減少浪費,降低污染,穩收增產等目的!

    二、系統功能
    物聯網種植系統的完善,可根據不同區域的土壤類型、種植作物、灌溉水源及灌溉方式等劃分?;谖锫摼W的大田種植智能管理系統針對農業大田種植分布廣、監測點多、布線和供電困難等特點,利用物聯網技術,采用高精度土壤溫濕度傳感器和智能氣象站,遠程在線采集土壤墑情、酸堿度、養分、氣象信息等,實現墑情(旱情)自動預報、灌溉用水量智能決策、遠程、自動控制灌溉設備等功能。
    該系統根據不同地域的土壤類型、灌溉水源、灌溉方式、種植作物等劃分不同類型區,在不同類型區內選擇代表性的地塊,建設具有土壤含水量、地下水位、降雨量等信息自動采集、傳輸功能的監測點。通過灌溉預報軟件結合信息實時監測系統,獲得作物合適的灌溉時間、灌溉水量及需采取的節水措施為主要內容的灌溉預報結果,定期向群眾發布,科學指導農民實時實量灌溉,達到節水目的。

    三、系統優勢
    系統通過先進的遠程工業自動化控制技術,讓用戶足不出戶就可以實現遠程控制灌區設備??梢宰远x灌溉方案和計劃,一鍵切換自動控制,系統將會按照方案配比自動灌溉。提供PC和手機客戶端功能,客戶可以通過電腦或手機在任意地點就可以對灌區的所有設備遠程控制。
    系統可靠性高,配有一鍵自動切換,操作過程更加便捷。該系統擴容性,靈活性強,可進行分區域、多路的集中或分散智能控制。適合各種灌溉方式(滴灌、噴灌、微灌等)系統具有數據分析、決策等功能,利用傳感器或設置內容作為灌溉運行的控制條件,實現智能化灌溉。

    多種控制
    具有自動灌溉、定時灌溉、周期灌溉、手動灌溉等多種模式,用戶可根據需要靈活選用灌溉模式;可實現手動、手機APP、電腦等多種方式控制。
    動態顯示
    具有自動灌溉、定時灌溉、周期灌溉、手動灌溉等多種模式,用戶可根據需要靈活選用灌溉模式;可實現手動、手機APP、電腦等多種方式控制。
    統計數據
    統計灌區環境各項數據,通過對比分析不斷提升優化灌溉模式
    可視化
    通過灌區攝像頭監測各灌區,灌區動態實時掌握
    實時數據
    數據活躍性高,第一時間掌握各項環境數據
    遙感數據
    利用遙感技術進行土地利用現狀分析、農業病蟲害監測、農作物估產等
     
    四、系統特點
    基于NB-IoT的智能灌溉系統:遠距離傳輸,超低功耗
    中國是農業大國,耕地面積約20億畝,NB-IoT技術與傳感器的結合,可以滿足遼闊的耕地面積、多變的自然環境場景下的農業無線聯網應用需求。NB-IoT技術擁有低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量的優勢能夠很好地解決農業物聯網的痛點,為未來智慧農業發展提供技術支撐。

    基于LOAR的智能灌溉系統:遠距離傳輸,超低功耗
    智慧灌溉系統將傳感器采集到的土壤溫度、土壤水分、土壤PH值、空氣濕度、光強等實時環境數據,通過四信無線LoRa終端、LoRa智能網關組網的無線網絡傳輸到智慧云平臺,實現數據采集、分析、電磁閥、泵的遠程控制,然后再結合專家決策系統的支撐,實現自動或手動灌溉。

    基于GPRS的智能灌溉系統:遠距離傳輸,超低功耗
    從無線傳感器網絡體系結構,傳感器節點軟硬件設計,傳感器網絡與灌溉管網的部署,GPRS通信設計以及傳感器埋深模型的設計等方面構建了基于無線傳感器網絡與GPRS的灌溉系統.從而實現利用無線傳感器網絡技術對灌區作物生長的環境參數進行遠程實時動態監測,在客戶端以GPRS無線通訊方式進行遠程數據獲取,并針對分析結果及系統設定對灌溉終端進行遠程控制。

     
    五、系統構架:
    農業物聯網大田信息采集可分為地面信息采集和地下或水下的信息采集兩部分:
    1、地面信息采集:
    (1)使用地面溫度、濕度、光照、光合有效輻射傳感器采集信息可以及時掌握農作物生長情況,當農作物因這些因素生長受限,用戶可快速反應,采取應急措施;
    (2)使用雨量、風速、風向、氣壓傳感器可收集大量氣象信息,當這些信息超出正常值范圍,用戶可及時采取防范措施,減輕自然災害帶來的損失。如:強降雨來臨前,打開蓄水池蓄水口做儲水準備和大田排水系統開啟排出大田多余水量。
    2、信息采集:
    (1)可實現土壤溫度、水分、水位、氮磷鉀、溶氧、PH值的信息采集。
    (2)水源、水位、水質的監控。
    (3)檢測土壤溫度、水分、水位是為了實現合理灌溉,杜絕水源浪費和大量灌溉導致的土壤養分流失。
    (4)檢測氮磷鉀、溶氧、PH值信息,是為了全面檢測土壤養分含量,準確指導水田合理施肥,提高產量,避免由于過量施肥導致的環境問題。
    3、視頻監控:
    視頻監控系統是指安裝攝像機通過同軸視頻電纜將圖像傳輸到控制主機,實時得到植物生長信息,在監控中心或異地互聯網上即可隨時看到作物的生長情況。
    4、報警系統:
    用戶可在主機系統上對每一個傳感器設配設定合理范圍,當水源、地面、地下或水下信息超出設定范圍時,報警系統可將田間信息通過手機短息和彈出到主機界面兩種方式告知用戶。用戶可通過視頻監控查看田間情況,然后采取合理方式應對田間具體發生狀況。

    、系統配置構成
    1、信息采集系統:
    (1)地面配置:溫度、濕度、光照、光合有效輻射、雨量、風速、風向、氣壓等設備;
    用途:監控和采集環境參數,并提供相應的對應措施。
    (2)水源配置:水位、氮磷鉀、溶氧、PH值等設備;用途:用于實時監控水位和水質。
    (3)土壤地下:土壤溫度、水分、氮磷鉀、溶氧、PH值等設備;
    用途:用于實時采集在作物生產中,影響其生長的重要環境因子參數。
    2、執行設備配置:中央智能控制器、智能控制器;用于分析和控制灌溉系統。
    3、無線傳輸系統:用于遠程無線傳輸采集數據。
    4、視頻監控系統:查看作物實時生長情況,病蟲害防治及園區大棚監控。
    5、軟件平臺:遠程數據實時查看功能;自動化控制功能;各類預警功能;
    6、供電設備:依靠太陽能板供電,無需外圍供電。通過有線連接土壤溫濕度傳感器、電磁閥傳感器等,從而獲取數據傳送云端。
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