物联网与农业灌溉结合的原理 作用是什么

物联网与农业灌溉结合的原理 作用是什么,第1张

1、农业灌溉系统工作时,湿度传感器采集土壤里的干湿度信号,检测到的湿度信号通过A/D模块转换,将标准的电流模拟信号转换为湿度数字信号,输入到可编程控制器。可编程控制器内预先设定50%-60%RH为标准湿度值,实际测得的湿度信号与50%-60%RH比较,可以分为:在这个范围内,超出这个范围,小于这个范围三种情况。

2、可编程控制器将控制信号传给变频器,变频器根据湿度值,相应的调节电动机的转速,电动机带动水泵从水源抽水,需要灌溉时,电磁阀就自动开启,通过主管道和支管道为喷头输水,喷头以各自的旋转角度自动旋转。灌溉结束时电磁阀自动关闭。为了避免离水源远的喷头不能被供给足够的压力,在电磁阀的一侧安装一块压力表,保证个喷头的水压满足设定的喷灌射程,避免发生因为水压不足,喷头射程减少的现象。整个系统协调工作,实现对草坪灌溉的智能控制。

一、第9类:APP、计算机程序、电子设备(产品)

手机在线购物是现在人的一个习惯,app也就是具体的表现形式,9类包括app,计算机,计算机程序(可下载软件),计算机周边设备,电子字典、平板电脑,其中“0901电子计算机及其外部设备”中的很多小项都涉及到计算机、软件、下载等内容,是互联网公司的“重点关注对象”。

二、第16类:印刷物、杂志、包装物

印刷物、纸媒产品。“1606印刷出版物”、“1607照片,,图画”等会影响到公司的产品实物化。另外像一些包装盒、包装物也在这个类别。

三、第35类:广告服务、电子商务、营销策划

35类是个万能类别,包括广告、商业经营、商业管理等、电子商务、通过网站提供商业信息,为商品和服务的买卖双方提供在线市场等,关系到互联网公司的广告宣传、商业咨询事务等方面,因此在这个类别进行商标注册对互联网公司非常重要。

四、第38类:电信、通讯服务

电信、通讯服务。“3802通讯服务”类别中,包括“计算机辅助信息和图像传送380024”、“计算机终端通讯380023”等多个小项都与互联网公司脱不开关系,值得注意。

五、第39类:配送、包装服务

39类主要是运输,商品包装和贮藏。平台需要一个功能便是商标包装,商标打包,商品配送。如果要实现一条龙服务,配送服务也必不可少。

六、第42类:计算机编程服务

包括计算机硬件与软件的设计与开发等。还增加了很多和云计算、在线存储有关的服务,包括“远程数据备份420225”、“电子数据存储420226”、“通过网站提供计算机技术和编程信息420227”、“云计算420229”,把有形的数据和文件转换成电子媒体。本类别的“4220计算机编程及相关服务”是与互联网行业密不可分的类别。如果公司涉及到编程、软件、搜索引擎等等相关的业务,一定要注册这个类别的商标。

物联网在农业上的应用如下:

1、农业资源监测和利用领域。在农业资源监测和利用领域,利用各种资源卫星收集国土资源情况,利用先进的传感器、信息传输和互联网等综合化信息监测、传输、分析平台实现区域农业的统筹规划和资源监测。

如美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络,通过对加州地区的森林资源进行实时监测,为相应部门提供实时的资源利用信息,为统筹管理林业提供支撑。欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测,其中,法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报,对病虫害进行测报。

2、农业生态环境监测领域。在农业生态环境监测领域,农业物联网主要利用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络,利用无线传感器技术、信息融合传输技术和智能分析技术感知生态环境变化。

如美国加州大学伯克利分校的研究人员通过无线传感器网络对大鸭岛上海燕的栖息情况进行了9个月周期性的环境监测,采用区域化静态MICA传感器节点部署,实现了无人侵、无破坏的对敏感野生动物及其栖息地的监测。

美国、法国和日本等一些国家主要综合运用建立覆盖全国的农业信息化平台,实现对农业生态环境的自动监测,保证农业生态环境的可持续发展。

数字孪生在新型智慧城市建设中可以进行数字孪生流域建设、数字孪生排水管网、数字孪生桥梁防撞指挥等应用场景,进行数字化、精细化、可视化管理。

一、数字孪生流域政策环境:

2021年12月23日水利部召开推进数字孪生流域建设工作会议,水利部部长李国英提出:“数字孪生流域是以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动,对物理流域全要素和水利治理管理全过程的数字化映射、智能化模拟,实现与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化”,同时强调以数字化、网络化、智能化为主线,以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,以算据、算法、算力建设为支撑,加快推进数字孪生流域建设,实现预报、预警、预演、预案功能。

二、水利信息化发展现状:

①透彻感知能力不足:

水利感知的覆盖范围和要素不全,对于水文信息、环境信息、工程信息等方面的监测能力已经不能满足现有业务发展和管理需要,虽然现在能够通过地面、水上、航空、航天等技术与设备进行信息采集工作,但整体智能化水平仍处于相对较低的程度。对于将要建设的数字孪生流域体系要求仍有较大的距离,物联网技术与设备也没有得到充分的利用,且通信基础能力较为薄弱,在网络带宽、应急措施方面均有不足。

②信息基础设施“算力”欠缺:

现有水利业务网中,仅有6个省(自治区)的水利业务网能够通达到乡镇级水利单位,对于工程管理单位来说联通率更低,严重阻碍了水利业务应用“三级部署、多级应用”的发展原则。骨干网络不能满足现有数据传输、服务调用的需要。面对现在越来越多的影像、图像等数据的快速增长,缺乏大数据处理、云计算与数据存储能力。

③信息资源开发利用有待提升:

水利内部信息系统缺乏整合,导致现有水利设施基础信息不全、准确性不高、基础数据不统一、对象代码不统一、数据标准不统一等问题,各类业务和各级部门间存在数据“重采、重存”的现象。同时对所需要的如地质信息等联系紧密的外部信息缺乏共享,联动不足。

④业务应用智能化水平差距较大:

现有水利信息系统中的水利工程、水资源开发、水灾旱灾防御、水土保持等业务均存在业务与信息技术融合不深入,智能化水平不足,对于5G、AI、大数据、物联网等新兴技术未能充分应用,最终导致信息系统对业务发展支撑能力薄弱的问题。

三、水利数字孪生,实现物理空间数字化映射与智慧化模拟

广东地空智能科技有限公司协同水利专业机构,在智慧水利领域进行了相关的钻研和实践,通过感知层抓取实时监测数据,基于全数字测量、大数据、云计算、地理信息、三维虚拟模型、人工智能、区块链等十余项高新技术,整合水利各项基础数据,以水利时空数据为重点研究对象,聚焦于水利数据的管理、展示与分析,对水利空间进行精细、全面、动态的模拟,构建水利业务横向共享、纵向联动,以此实现各级水利部门间信息联通,真正打通涉水信息孤岛,打破涉水业务分割,为管理者进行安全分析评估、工程运维管理、防汛调度管理、综合展示等提供可视化的便捷支持。数字孪生水利信息化监管平台集成数字孪生流域管理系统、数字孪生模拟仿真系统和数字孪生知识服务系统三大系统,融合与汇聚了多源数据,建立全时空、多维度、多粒度的水利全时空资源池,实现水利数据资产的一体化管理;一方面升级与拓展水利一张图,建设基础数据统一、 监测数据汇集、 二三维一体化、三级协同贯通的数字底板,提供水利场景的高保真、高稳定、高质量模拟仿真;另一方面集成耦合多维多时空尺度的水利专业模型和AI智能模型,提供集分析-模拟-表达-决策于一体的“四预”能力,为“2+N”业务提供智慧化服务。

链接:网页链接

数字孪生水利信息化监管平台聚焦数字孪生,以物理流域为单元,以水利时空数据为底座,以流域数据集成和可视化、水利模拟仿真为核心,以水利知识为驱动,运用物联网、大数据、人工智能、虚拟仿真等技术,实现物理空间内全域、全要素、全过程的数字化映射与智慧化模拟,支撑水利精准化决策。

四、整合数据,搭建数字孪生水利大数据中心:

基于水利行业相关的数据标准与规范,梳理水利数据资源目录,接入并整合多时空、多粒度、多维度水利数据,包括基础地理空间数据、业务管理数据、监测感知数据、跨行业共享数据等,经标准化处理,形成数字孪生水利大数据中心,为用户提供统一标准的数据服务。

五、分类入库,形成水利时空大数据全景图:

分类融合与汇聚多时空、多粒度、多维度水利数据,构建标准一致的水利数据资源池,形成水利时空大数据全景图,为用户提供全方位、多时空、多粒度的全时空数据资源服务。

子系统一:数字孪生流域管理系统

数字孪生流域管理系统是数字孪生水利信息化监管平台的基础,主要是建设数据底板,为模拟仿真、知识服务提供海量数据支撑。系统构筑统一门户,接入多源水利时空数据,打破数据壁垒,实现数据统一管理;建立物理空间到数字空间的虚拟映射,构建水利时空全景一张图;综合运用物联网、云计算、大数据、人工智能、地理信息等新型信息化技术手段,提供海量数据分析能力,实现对水利空间的精细、全面、动态模拟,为精细化管理提供支撑。

①多源异构数据接入,实现数据统一管理

②“物理-数字”全映射,形成水利资源“一张图”:

③软、硬件加持,助力海量数据分析:

子系统二:数字孪生模拟仿真系统

数字孪生模拟仿真系统是数字孪生流域管理系统的升级,主要是提供高保真、低延时、高稳定的三维可视化场景,为提供细化、量化、动态、直观的计算分析提供支撑。系统基于大场景高效率图形可视化技术,借助轻量化+webp+块存储+子域等一系列技术,提升整体加载效率与浏览流畅度,实现多源、多维度、多粒度数据的高保真、高质量空间化表达与仿真建模。

子系统三:数字孪生知识服务系统

数字孪生知识服务系统是数字孪生水利信息化监管平台的核心内容与最终目标,主要是集成耦合多维多时空尺度的数据模型,提供“四预”能力。系统在共享水利部本级、流域管理机构各类计算模型与计算成果的基础上,按需构建水利专业模型、人工智能模型和水利知识模型,形成数字孪生水利模型库,提供工程调度、安全监测、知识挖掘等智慧化服务,实现“预报、预警、预演、预案”功能的综合决策指挥。

①集成水利专业模型,推进水利精准模拟:

聚焦智慧水利与空间智能领域,广东地空智能科技有限公司致力于打造专业的水文-水动力-水质耦合模型,支撑流域、区域的防洪抗旱、水资源水环境的调度管理、智慧城市的防洪排涝与水环境治理、大江大河的水污染应急调度指挥等,推进水利精准化模拟与分析。

②引入AI智能模型,助力水利智慧决策:

利用遥感AI、视频AI等技术,对遥感影像进行自动解译和加工处理,对雨水情、工情、险情、旱情、水土流失、水质水环境、非法采砂、水域岸线占用等实现大尺度的动态监测预警,提升水利安全监测能力。

③建立水利知识模型,支撑水利知识服务:

以模型库、知识库为驱动,快速分析研判,优化完善应急方案,配合人员终端信息交互,为单位内部以及与流域管理机构、水利部的异地多方会商、相关人力、物力资源应急调度指挥等提供支撑。

智慧农业物联网,简答来说就是将智能设备和互联网技术,应用在农业种植中。从而提高农业种植效率,节省农业种植的人力!比如自动灌溉、自动施肥都是利用的物联网的技术,具体的原理如下:
自动灌溉:通过在土壤中安放湿度传感器,实时监测土壤的水分信息,当土壤中的水分低于标准值,系统就能自动打开灌溉设备,为农田灌溉,当土壤水分达到了标准值,系统自动关闭灌溉设备。
对于施肥也是同样的原理,通过土壤氮磷钾传感器,来实时监测土壤养分信息,通过土壤养分信息,控制施肥。
借助智能设备和互联网的技术,不但可以节约人力成本,同时还能节省化肥和灌溉水,更有利于农业的可持续发展!


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