数字田园丨农业物联网系统解决方案
1.1软件系统:基于云技术,搭建“智慧农业”管理分析云平台,以“实时监测、数据分析、远程控制、附加功能”为手段将农业板块各个要素综合运用,形成了完整的农业物联网服务生态链。
1.1.1实时监测:通过视频实时监测现场作物长势, 实时视频可以实时传回作物区域的图像,200w分辨率,高达23倍的放大,具有回放,拍照功能可供分析作物。同时监控的存在也在一定程度上保障了园区内作物以及设备的安全。
1.1.2远程控制:可根据现场天气情况反馈控制现有设施,以达到最佳作物的生长环境。
1.2硬件设施:利用最先进的设施搭建基础设施,优化种植方式,并能具备通讯功能,连接系统软件,汇报和听取指令,从而真正达到高效、智能。
经济要求:以经济的技术成本实现预定的目标。
科学要求:工艺的设计必须符合种植的科学规律。
效益要求:确保产品质量以实现经济效益的提高。
美观要求:坚持以人为本,创造舒适的环境。
系统要求:把农业产业链作为一个有机整体,挖掘各要素之间关系。
可持续性要求:不但要满足当下需求,还要为未来提供保障。
本项目的建设利用高效处理引擎,强大的缓存机制,流式质量控制,动态数据脱敏,直观的图形界面,自动化配置与运维的技术手段打造集数据采集系统、数据运算系统、业务应用系统、打造数字田园产业化发展示范建设样板工程。
(1)系统通过一套土壤四参数监测站,可以监测水稻田内土壤的温湿度、土壤电导率以及土壤PH值,通过一套环境十参数环境监测站,可以监测包括空气温湿度,大气压强,光照度,CO2,风速风向、雨雪、雨量、PM2.5在内的环境变量。实时视频监控;异常报警通知。
(2)云平台通过对历史数据记录、拍照、存储;对历史数据进行专家分析,提供大数据建议。
(3)通过云平台,可以远程自动控制温室湿帘风机、喷淋滴灌、卷帘机、顶窗侧窗、加温补光灯等设备。
(4)系统通过手机、PAD、计算机等信息终端向管理者推送实时监测信息、报警信息,实现作物区信息化、智能化远程管理。
2.2数字可视化设施
(1) 视频监控
安装监控系统的目的在于实时查看园区内作物生长情况、设备远程控制执行情况,以及园区内主要通道、种植区域以及办公场所的工作生产情况等。在园区安装360度全方位红外球形摄像机,保证可以将园区内所有种植面积都覆盖掉。
(2) 大屏显示系统
在基地配置LCD显示拼接屏,更加直观的演示数据以及视频内容,效果更佳。LCD液晶显示单元(单块);尺寸:46英寸;分辨率:1920x1080;视角:178°(水平)/ 178°(垂直);响应时间:6ms(G to G);对比度:4500:1;
亮度:500cd/㎡;物理拼缝:3.5mm;功耗:≤139W;寿命:≥60000 小时;
外形尺寸:1020.02mm(W) x 574.61mm(H) x 116.5mm(D);边框宽度:1.1mm(左上),0.6mm(右下)
气象站:通过各类传感器,搭建一个小型10参数气象站,监测对植物生长具有影响的因素,包括空气温湿度,大气压强,光照,CO2浓度,风速风向在内的环境变量。温度测量范围:-40-120℃;分辨率:0.1℃;测量精度:±0.2℃;湿度传感器:0-100%RH,分辨率:0.1%RH;测量精度:±2%;大气压力:300-1100hpa;分辨率:0.1hpa;精度:±1hpa;照度测量范围:0-200000Lux;分辨率:1Lux;测量精度:±2%;CO2浓度测量范围:0~5000ppm;分辨率:1ppm;测量精度:2%;风速:测量0~65m/s;分辨率:0.1m/s;测量精度:±0.1m/s (V:风速);风向:0~359°;分辨率:1°;测量精度:±1°。PM2.5:测量范围0.0-1499.9μg/m3;分辨率:0.3μm;测量精度:±15%,25℃ 50%RH;雨雪传感器:测量雨、雪有无;降雨量:测量范围0~6555mm;分辨率: 0.1mm;测量精度:±0.1mm。
土壤监测站:通过土壤温湿度传感器、土壤电导率和PH传感器实时监测土壤的温湿度、土壤电导率和PH值。水稻的生长过程中,对水分要求、盐分和PH值要求比较高,特配置精度较高的传感器。其中PH值传感器的测量范围:1-14PH,分辨率:0.1PH,准确度:±0.5PH。土壤湿度传感器:测量范围:0~100%RH;分辨率:0.1%RH;准确度:±2%。土壤温度传感器:测量范围:-40~100℃;分辨率:0.1℃;准确度:±0.2℃。土壤电导率传感器:测量范围:100 us/cm~100.00 mS/cm-1;分辨率:1%,0.1℃;准确度:1%,±0.3℃。土壤监测站集传感器、采集仪、显示界面于一体,通过RS485信号传输并显示在界面。通过以太网模块可以将数据传输到远程主机上,记录并分析。