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農業手機APP終端
農業小氣候觀測系統
設備軟件方案

農業物聯網系統:農業小氣候觀測系統
 




一、背景需求
 

       農業的最大特點之一,就是它的生產過程是在自然條件下進行的,作物生長發育的全過程要受到氣象、土壤、地形、植被等自然條件的影響。其中氣候是影響農業生產的主要自然因素,氣候環境為農作物的生長發育提供光、溫、水、氣等能量和物質資源,因此糧食產量的高低及品質的優劣在很大程度上是受氣候條件綜合影響的。

        所以,任何地方的農業生產都應考慮氣象因素,注意利用有利的條件,避免和克服不利氣象因子的影響,做到因地制宜和因時制宜,才能奪取高產穩產。

 

        既然氣象條件對作物生長發育及產量形成的重要性不言而喻,以信息技術為支撐的精準農業的出現便順理成章。石家莊成版人猫咪app有限公司自主研發的農業小氣候觀測系統,就是針對農業生產中憑經驗、靠天吃飯的狀態,提出的一套靠科技、靠數據來實現農業增產增量的有效解決方案。
 


二、系統概述

       
        傳統農業依靠的是人工對環境信息的感知,對作物生長的環境無法量化,因而難以將作物生長的至優條件總結出來,更加難以復制;此外,人工無法實現24小時的現場管理,難以實時地掌握作物生長條件。


        圣啟農業小氣候自動觀測系統,針對農業氣候觀測中,農林農田種植分布廣、監測點多、布線和供電困難,溫室棚內氣候要求精度高、畜禽舍內環境因素復雜等特點,以數字數據圖像遠程管理為切入點,采用物聯網技術和無線網絡構建統一便捷的信息交互平臺。

        其設計研發采用了先進的微電腦技術、傳感器技術、自動控制技術,利用覆蓋面廣的GPRS或4G網絡傳輸數據,利用智能人機界面和電腦、手機實現遠程圖像數據采集監測功能,從而達到遠程無線隨時隨地的農業氣候監測。


三、組成結構

        農業小氣候自動觀測系統,主要由下位機采集系統、上位機軟件應用平臺及輔助擴展部分組成。



四、氣候環境因素采集系統

        農業小氣候觀測系統可對常規氣象因子(大氣溫度,環境濕度,平均風速風向,瞬時風速風向,降水量,光照時數,太陽直接輻射,露點溫度,土壤溫度,土壤熱通量,土壤水分,葉面濕度)進行直接測量,還可以測量水面蒸發,太陽光合有效輻射等多種要素。

        以環境參數的監測為基礎,實現對設施農業綜合生態信息自動監控、對環境進行自動控制和智能化管理。以下對應用廣泛的監測參數做具體說明。

(1)溫濕度監測

        通過溫濕度傳感器監測環境空氣溫濕度、地表溫濕度、土壤溫濕度等,并能對數據進行采集、分析運算、控制、存儲、發送等。

 


(2)光照度監測

        通過光感和光敏傳感器監測記錄光線的強度,通過無線傳輸技術將相關數據傳送到用戶監控終端。

(3)CO2、O2 濃度監測

        在監測地部署二氧化碳濃度傳感器,實時監測二氧化碳的含量,當濃度超過系統設定闕值范圍時,通過無線傳輸技術將相關數據傳送到用戶監控終端,由相關工作人員做出相應調整。

 

(4)風速、風向監測

        由風力推動垂直于水平面的圓形杯口帶動鉛直軸轉動,由于單位時間內該軸轉動的圈數與風速有關,可由轉數的多少,測定風速。風速、風向的監測采用氣象專用的傳感器,具有高精度高可靠性的特點。

        利用風速傳感器和風向傳感器,自動測量即時風速、風向,與傳統產品相比具有精度高、量程寬、輸入線電阻高、觀測方便、穩定可靠等優點。通過顯示屏實時顯示風速、風向等級,同時具有聲音報警功能,在設置運行時,窗口顯示的是風速報警控制值,加、減可以設置報警值,當超過預設風速時,發出控制命令(切斷設備電源,使設備停止工作)進行聲光報警。

 


(5)雨量監測

        采用雨量計可以實現降雨雨量的檢測、存儲、顯示、報警。雨量記錄計體積小巧,操作簡單,承雨口采用不銹鋼整體沖壓而成,光潔度高,防銹能力強,外關質量佳,滯水產生的誤差小。

        可以全程跟蹤記錄雨量數據,記錄時間長,存儲容量大,儀器可脫開計算機獨立工作,軟件功能強大,數據查看方便,隨時可以將記錄中數據導出到計算機中,并可以存儲為EXCEL表格文件,生成數據曲線,以供其它分析軟件進一步進行數據處理。

(6)太陽輻射監測

        將接收到的太陽輻射能以最小的損失轉變成其他形式能量,如熱能、電能,以便進行測量。監測太陽輻射的收支數據,即有助于農業氣象學和生態學研究,同時也對蒸發、植物的蒸騰,水循環研究具有及其重要參考價值。

 


(7)水面蒸發監測

       水資源供應是農田作物生長的核心條件,維持水分持續供應是保障農作物成活率的關鍵要素。受到自然環境的影響,農田土壤中水分常出現異常蒸發現象,大大降低了土壤水分含量,對農作物生長造成不利影響。

       因此有必要對水面蒸發情況進行監測。水面蒸發監測是利用蒸發傳感器觀測水面蒸發在不同時間段的變化規律,實時掌握農業環境中的水面蒸發數據。



五、系統的硬件組成



 

六、中央管理軟件應用平臺

       中央管理室軟件部分主要包含管理中心遠程發布服務器,農業氣候環境參數電腦在線管理軟件設備,手機APP遠程監測軟件,圖像視頻管理軟件設備,和大屏信息顯示發布設備。

(1)電腦管理軟件平臺

       在辦公室內安裝工控機和顯示器,能夠實時在線顯示監測區域采集到的數據信息,并以實時曲線的方式顯示給用戶。界面可分區域顯示每一個監測點的參數值。包括空氣溫濕度、土壤溫濕度、風速風向、太陽輻射、水量、水面蒸發,數值顯示清晰,一目了然。

(2)大屏信息顯示發布平臺

       大型LED顯示屏主要在監測區域中心地帶作實時數據的顯示與設備動作的指示使用,提升基地項目整體形象和觀賞性與實用性,同時也方便了管理員的日常數據檢查和實時信息參考。

       大型LED顯示屏有落地式和吊掛式兩種,并且分為數碼管顯示和點陣顯示兩種類型。數碼管顯示直觀的數字變化且顯示模式固定,對于不需要做顯示界面修改的地方比較適用。而點陣顯示屏的顯示比較細膩,并且可以自由定制顯示界面,可實現分頁顯示,定時刷新和顯示圖片和動畫等功能。根據需要,可分多鐘語言顯示。

(3)智能手機APP遠程監測平臺

       目前,由成版人猫咪app自主研發的農業小氣候觀測物聯網系統,配備了手機APP端的監控系統。

       基于Android 智能手機端的農業小氣候觀測物聯網系統,重點設計有基于電子地圖的試點基地,環境實時數據、環境數據趨勢、環境預警信息,利用移動終端統一展現田間作物種植、工人勞動等基地的生產信息、環境信息。

       用戶可以通過手機端操作平臺,遠程隨時隨地查看監測區域的環境參數,能夠使用手機端及時接受、查看環境報警信息。

    


                        
                        




                        
                        
                        
                        
                        

 
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