农业物联网解决方案 监控及智能控制

物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。
需求分析
  根据建三江前进农场农业信息化需求,经过讨论分析主要有以下具体需求:一方面是水稻育秧大棚、农田灌溉 及粮食存储的自动监控和智能控制;第二是面向农户提供农业技术服务的农业信息服务平台;三是通过语音、短信、彩信等多种通信方式的农业专家热线;四是提供 农商在线贸易服务平台。
  1、水稻育秧大棚监控及智能控制
  目前,建三江前进农场主要种植水稻,在每年的春天需要提前在大棚内进行水稻育秧,水稻育秧对温度、湿度、光照、通风、灌溉等都有严格的要求,以往都是通过人工凭经验来操作。不仅效率低,并且精确度不够。
  通过传感器对大棚环境指标各项数据的采集,统一集中到数据存储平台,一方面可以全面掌握每个大棚的环境情况,二是可以通过高清视频查看秧苗的具体发育情况,三是可以通过阈值设置,实现自动通风、光照、灌溉等自动化管理。
  2、农业信息化服务平台
  主要是为农户提供丰富的信息内容和服务,包括了农业法规、农产品交易、劳务信息、价格查询、农业科技、市场动态、气象信息等。
  3、农业专家服务热线
  主要是为农场和农户之间搭建沟通的桥梁,农户可以通过热线电话、彩信、短信的方式,在农业生产方面遇到的问题来求助于农业专家,同时可以通过这些通信手段获得及时的农业生产信息。
  4、农商在线贸易服务平台
  主要是服务用农户,提供农产品的网上宣传、推广,网上在线实物展示、交易撮合服务等。
诺基亚西门子公司技术实现方案
  (一)大棚监控及智能控制
  1、概述
  水稻育秧大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机,随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。
  2、系统架构设计
  (1)总体架构

  系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。

  (2)技术架构

  (3)系统组成

  数据采集系统。主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee和Rs485两种模式。根据传输方式的不同,温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上;有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485节点上。无线版具有部署灵活,扩展方便等优点;有线版具有高速部署,数据稳定等优点。
  视频采集系统。该系统采用高精度网络摄像机,系统的清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。
  控制系统。该系统主要由控制设备和相应的继电器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括:喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。
  无线传输系统。该系统主要将设备采集到的数据,通过3G网络传送到服务器上,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。
  数据处理系统。该系统负责对采集的数据进行存储和信息处理,为用户提供分析和决策依据,用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。
  (4)网络拓扑
  系统在网络方面采取了多种制式,远程通讯采用3G无线网络,近距离传输采取无线ZigBee模式和有线Rs485模式相结合,保证网络系统的稳定运行。
 

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