“农业物联网”就是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。按照物联网技术架构,农业物联网仍然通过“感知—传输—应用”的途径来实现对农业的应用。“感知”就是运用各类传感器,如温湿度传感器、光照强度传感器、PH值传感器、CO2传感器等设备,实时地采集大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖和农产品运输等环境中的温度、湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数信息;“传输”就是建立数据传输和转换方法,通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网络交互传递,实现农业生产环境信息的有效传输;“应用”就是将获取的大量农业信息进行融合、处理,使技术人员对多个大棚的环境进行监测控制和智能管理,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的,进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。
蔬菜大棚、温室大棚主要用于不适合蔬菜生长的季节,模拟蔬菜生长的自然条件,提供蔬菜适合生长的环境,而这个环境的实现不能凭感觉,需要引入农业物联网温室环境监控技术解决蔬菜生长环境的可控性,达到提高蔬菜生产效益的目的。
一、蔬菜温室大棚控制系统构建:
一个完整的蔬菜温室大棚自动控制系统包括数据采集、数据传输、数据分析和生产 *** 作系统等部分,每个部分在蔬菜生产中具有不同的功能,这些功能组合起来完成蔬菜生产的全过程。
二、蔬菜温室大棚物联网环境自动控制系统主要包括以下几个分系统部分:
1数据采集系统:
数据采集系统由无线传感器、供电电源或者蓄电池等组成;现场的监测元件包括温湿度、CO2浓度、土壤温湿度、土壤养分等监测元件。数据采集系统主要负责温室大棚内部的光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。
2数据传输系统:
数据传输系统由数据采集传感器,包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、光合有效辐射传感器、土壤温湿度传感器、CO2传感器、风向传感器等组成。传输方式:外部网络以基于IP网络技术和GPRS通信网络为基础进行传输;内部网络则采用短距离、低功率的ZigBee无线通信技术。基于ZigBee的无线传输模式中,传感器采集的数据通过ZigBee发送模块传送到中心节点上,同时,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也传送到中心节点上,中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。技术人员可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。
3数据分析系统:
数据分析及显示部分包括电脑、软件、无线接收模块、报警系统,依据不同的环境、作物、生长期,实施不同的控制方案。
4实地环境 *** 控系统:
该分系统包括的灌溉控制系统可进行滴浇灌和微喷雾系统的控制,实现远程自动灌溉;土壤环境监测系统则利用土壤水分传感器、土壤湿度传感器等来实时获取土壤水分、湿度等数据,为灌溉控制系统和温湿度控制系统提供环境信息;温湿度监控系统可利用高精度传感器来采集农作物的生长环境信息,设定环境指标参数,当环境指标超出参数范围时,可自动启动风机降温系统、水暖加温系统、空气内循环系统等,以进行环境温湿度的调节。
利用农贸行业物联网建设的蔬菜温室大棚,能为温室大棚种植提供有效的控制蔬菜的生长环境的先进技术,使蔬菜获得适宜的生长环境,增加产量,以实现跨季节的蔬菜培育。托普云农研发的标准化、个性化物联网解决方案在吉林梨树县、杭州萧山农科所、金华寿仙谷、南充高坪农牧局、湖北金秋农业、宁夏利通区、四川岳池、赣县国家现代农业示范区、广州徐闻县等地得到广泛推广应用,为当地实现节水农业、智慧农业提供着重要的技术支撑!
例如耕地质量保护大数据平台,通过搭建“1个中心,1个平台、N个应用”的平台建设模式。建一个耕地质量保护大数据中心,汇聚土、水、肥三大耕地质量数据,为耕地质量保护监测、管理、服务、应用提供数据支撑。利用大数据分析,达到精准管理,科学决策,形成指挥耕地新业态,通过大数据平台服务公共,服务管理,转变耕地保护方式。
托普水肥一体化智能灌溉系统,托普水肥一体化自动控制系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律,设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数,实现对灌溉、施肥的定时、定量控制,充分提高水肥利用率,实现节水、节肥,改善土壤环境,提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。
物联网在农业领域的应用如下:
目前物联网在农业领域有很多应用,以物联网和现代信息化技术为纽带,通过“建立体系、平台管理”的思路,将农业园区进行统一规划,建立了视频监测系统、物联网监测与控制系统、水肥一体化智能灌溉系统、智慧农业展示系统,分步建设现代化服务体系,打造智慧型现代农业产业链的生态圈。
视频监测系统主要用于大棚内部安防检测,观察作物的生长态势。系统由前端摄像机采集数字图像信号,通过传输系统将信号传输至本地监控中心系统,由该系统进行控制、切换、显示、录像、回放等 *** 作,实现系统的各项功能,同时通过本地广域网线路,中心监测系统可使用电脑或手机进行远程显示、录像和控制远程视频。
物联网监测与控制系统
系统是以物联网为基础,应用农业物联网传感器作为支撑,在农业生产管理过程中,可以进行实时的环境参数采集,将光照、空气温湿度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等采集到数据库,并通过网络将其传输到控制平台。
系统可以根据数据进行智能判断,远程控制温室大棚设备(包括风机、湿帘、滴灌设备等),进而进行环境调控,以“对症下药”的方式,满足温室大棚作物的生长要求,智能温室大棚控制系统在农业生产种植中的应用,正真实现了种植自动化、管理智能化、 *** 作简单化,不仅提升了温室大棚种植技术水平,而且降低了农业生产的成本费用。
目前我国农业物联网在五个环节应用成效明显:一是在农业资源的精细监测和调度方面,利用卫星搭载高精度感知设备,获取土壤、墒情、水文等精细农业资源信息,配合农业资源调度专家系统,实现科学决策;二是在农业生态环境的监测和管理方面,利用传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术,构建农业生态环境监测网络,实现对农业生态环境的自动监测;三是在农业生产过程的精细管理方面,应用于大田种植、设施农业、果园生产、畜禽水产养殖作业,实现生产过程的智能化控制和科学化管理,提高资源利用率和劳动生产率;四是在农产品质量溯源方面,通过对农产品生产、流通、销售过程的全程信息感知、传输、融合和处理,实现农产品“从农田到餐桌”的全程追溯,为农产品安全保驾护航;五是在农产品物流方面,利用条形码技术和射频识别技术实现产品信息的采集跟踪,有效提高农产品在仓储和货运中的效率,促进农产品电子商务发展。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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