展开文章目录
文章目录
  1. 1. 环境采集系统
  2. 2. 图像监控系统
  3. 3. 智能化补光系统
  4. 4. 水肥药综合管理系统
  5. 5. 设施绿色防控系统
  6. 6. 智能化控制系统
  7. 7. 生理生态系统
  8. 8. 土壤重金属检测设备
  9. 9. 土壤养分速测设备
  10. 10. 智能虫情测报系统
  11. 11. 综合气象监测系统

对种植大棚进行数字化改造提升,进行设备多方位的智能化升级,主要包含设施环境采集系统、设施图像监控系统、设施智能补光系统、设施绿色防控系统、设施智能化控制系统。实现对大棚的环境信息,温度信息的实时采集,生产过程的数字化管理,同时实现对大棚的智能化控制,提高温室大棚的数字化生产和管理能力的提升。

1. 环境采集系统

在种植大棚建设环境采集系统,配置无线空气温湿度传感器、无线光照强度传感器和无线二氧化碳传感器,实现环境数据的采集、分类、分时管理和维护,支持对不同数据类型的模块化维护,监测模块主要负责采集种植生产环境信息,包括:土壤盐分、土壤温湿度、空气温/湿度、光照强度传感器、二氧化碳传感器等诸多环境信息,上传至服务器并控制相关设备。墒情信息可以实时直观展现在行政区划地图上,方便管理人员通过列表、图表的方式查看详细墒情信息,也可以定时将采集到的各种数据通过无线网络发送到监测平台上,方便指导农业生产并有效形成气象灾害预警,以便及时采取措施,降低灾害损失。

1.1 无线空气温湿度传感器

  • 传感器主要芯片采用进口,含采集器常供电,主机防潮。
  • 无线传输,空旷无线传输距离大于 800m,可扫描二维码读取数据。本传感器可与本系统平台对接。
  • 采集器结构:为保证在恶劣环境中使用,采集器除传感器位置外,不出现壳体开孔情况,采用非接触式磁铁开关。
  • 工作电压:常供电
  • 工作温度范围:-5℃~70℃
  • 工作湿度范围:<99.9%

1.2 无线光照强度传感器

  • 传感器主要芯片采用进口,含采集器常供电,主机防潮。
  • 无线传输,空旷无线传输距离大于 800m,可扫描二维码读取数据。本传感器可与本系统平台对接。
  • 采集器结构:为保证在恶劣环境中使用,采集器除传感器位置外,不出现壳体开孔情况,采用非接触式磁铁开关。
  • 工作电压:常供电
  • 范围:0-200000Lux、精度:±20Lux、分辨率:1Lux;
  • 重量:200g;工作温度:-20~80°C;接口:Wireless433M
  • 电压型:0~5VDC、电流型:4~20mA;
  • 测量稳定时间:2 秒、响应时间:<1 秒。

1.3 无线二氧化碳传感器

  • 传感器主要芯片采用进口,含采集器常供电,主机防潮。
  • 无线传输,空旷无线传输距离大于 800m,可扫描二维码读取数据。本传感器可与本系统平台对接。
  • 采集器结构:为保证在恶劣环境中使用,采集器除传感器位置外,不出现壳体开孔情况,采用非接触式磁铁开关。
  • 工作电压:常供电
  • 范围:0~2000ppm 或 0~5000ppm;
  • 精度:±(50ppm+测量值×3%);
  • 分辨率:1ppm。

1.4 土壤温湿盐传感器

  • 传感器主要芯片采用进口,含采集器常供电,主机防潮。
  • 内置 GPS 模块,实时采集 GPS 信息,设备信息上传到本系统地图中。
  • 为保证在恶劣环境中使用,采集器除传感器位置外,不得出现壳体开孔情况,须采用非接触式磁铁开关。
  • 土壤水分量程:0-100%,分辨率 0.1%,准确度±2%
  • 土壤温度量程:-20℃-100℃ 精确度±0.5℃ 分辨率 0.1℃
  • 土壤盐分量程:0-23ms/Cm,分辨率:0.01ms/Cm,精度:±2%
种植大棚数字化改造提升
种植大棚数字化改造提升

2. 图像监控系统

在种植大棚建设图像采集系统,包括球机监控和枪机监控,进行大棚全方位监测,采集现场作物生长情况和农事情况等,实现图像数据的采集、分类、分时管理和维护,支持对不同数据类型的模块化维护,图像监测模块通过可视化监控设备,实时采集现场作物生长情况,通过高清视频了解作物的生长态势来判断作物的整体发育与生长是否良好,并且提供定时拍照功能,将每个特定时期的作物长势图片拍照并上传至数据中心,以备后期的作物长势分析提供依据。

该系统由高清摄像头、网络型视频服务器组成,摄像头通过光纤与服务器进行通讯,保证视频传输质量与稳定;网络型视频服务器用于转换和传输视频信号;用户通过 Web 端和 APP 端即可远程获取监控影像,支持对摄像头的远程控制。

智慧农业项目方案: 种植大棚数字化改造提升
种植大棚数字化改造提升:视频监控

3. 智能化补光系统

在种植大棚中建设补光系统,充足的光照时间是保证植物健康、快速成长的重要因素。对于阴天大棚内光线阴暗或冬季日照时间不足的情况,适当增加辅助照明,弥补光照度的不足。通过自动控制系统中的照度自动调节室内光照,保证充足的光照时间。将农作物的光线强度调节到最适宜的生产环境。

种植大棚数字化改造提升:智能补光系统
种植大棚数字化改造提升:智能补光系统

4. 水肥药综合管理系统

在种植大棚中建设设施水肥药综合管理系统,灌溉方式可采用滴灌或喷灌方式,同时考虑种植温室大棚园区内水质碱度问题,进行水池和首部建设。智能灌溉系统由水肥一体化灌溉设备,农业环境感知设备,一体化管理平台,以及配套的通信设备,手机 APP 端等软硬件构成。整套系统实现了自动感知,自动上传,自动分析,自动管理等功能,是物联网技术与农业管理的完美结合。

以控制单元为核心,结合传感监测、微处理器等现代信息技术的高性能、自动化的精量灌溉施肥机具。一套完整的水肥一体化系统可细分为注肥系统、混肥系统、控制系统、检测系统、管道系统。注肥系统将肥料吸入混肥系统内,混合均匀后注入灌溉管道中,通过 EC、PH、流量、压力调控以达到更好的施肥效果。

水肥一体化系统通过精准灌溉,减少了水分的下渗和蒸发,有效控制了土壤湿度,在很大程度上抑制了土传病害传播和杂草生长,减少了农药的使用和防治病害的人力投入。

种植大棚数字化改造提升:水肥药综合管理系统
种植大棚数字化改造提升:水肥药综合管理系统

5. 设施绿色防控系统

在种植大棚内布设大棚杀虫灯,大棚杀虫灯是专门用于诱杀温室大棚和农场害虫的杀虫灯。利用昆虫的趋光趋色性,采用光和色诱两种方式诱杀昆虫。光控功能可最大限度的根据天气变化情况开光灯以诱虫并对害虫进行捕杀。

6. 智能化控制系统

在种植大棚内建设智慧化控制系统,实现农场管理人员在办公室就能对大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。温室控制设备包括外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备,测控系统由平板电脑、测控模块、各种传感器、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成,通过无线 WIFI 或 GPRS 模块与综合控制中心连接。通过传感器检测空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、光照强度及二氧化碳等参数,构建测控点实现日光温室环境获取、自动灌溉、自动控制等功能,提高设施生产自动化、智能化程度,具有很好的示范展示效果。

种植大棚数字化改造提升:智能化控制系统
种植大棚数字化改造提升:智能化控制系统

(一)温度自动调节系统

温度自动调节系统采用了计算机技术和最先进的数字温度传感器技术,克服了传统模拟式温度传感器(如热敏电阻、铂电阻等)的不稳定、误差大、容易受干扰、需要定期校准等严重缺陷,测量数据稳定,精度高,抗干扰能力强。

温度自动调节系统的原理:当发现某个空气温度传感器监测到环境内温度超过系统预设的适合作物的温度阀值时,控制系统会自动启动相对应的风机和天窗进行排风,同时也会启动湿帘给温室降温,直至温室温度值达到预设的区间,同时发送预警信息和自启动信息。通过室内、外的温度对比,当室内温度高于室外温度时,启动风机进行空气交换,对室内降温;当室内湿度高于室外湿度且湿度较大时,启动风机通风排湿,营造舒适的温湿度环境。

(二)光照强度调节系统

在建设的温室大棚内布置光照强度传感器,分别对应管理环境的外遮阳系统和补光灯系统,只要光照传感器监测的数据与系统内设的数据发生了偏差,系统会自动启动遮阳或补光灯系统进行干预调节,直到棚内光照满足作物所需,同时发送预警信息和自启动信息。

7. 生理生态系统

通过作物生长变化、茎杆微变化、叶片湿度、叶片温度等各种植物生理传感器来获取植物的生长信息,诊断它们的生长状态,分析其营养信息,研究其病变、老化、枯死、生长变异等生理生态规律。提升整体植物栽培的有效管理、生长障碍的防治、分析环境的影响、促进作物生产按需管理、提升农业生产效能具有重要意义。技术参数如下:

7.1 无线作物茎秆微变化传感器

  1. 传感器主要芯片采用进口,含采集器常供电,主机防潮。
  2. 空旷无线传输距离大于 800 米,可扫描二维码读取数据。本传感器可与系统平台对接。
  3. 采集器结构:为保证在恶劣环境中使用,采集器除传感器位置外,不出现壳体开孔情况,采用非接触式磁铁开关。
  4. 测量范围:0–5mm;
  5. 适用的茎杆直径:4 到 25mm;
  6. 分辩率:±0.001mm;
  7. 工作电压:10-30VDC;
  8. 尺寸大小:90×30×25mm。

7.2 无线叶面温度传感器

  1. 无线传输,传感器主要芯片采用进口,含采集器常供电,主机防潮。
  2. 无线传输,空旷无线传输距离大于 800 米,可扫描二维码读取数据。本传感器可与系统平台对接。
  3. 采集器结构:为保证在恶劣环境中使用,采集器除传感器位置外,不出现壳体开孔情况,采用非接触式磁铁开关。
  4. 工作电压:常供电;
  5. 测量范围:0~100℃;
  6. 输出电流:4~20mA;
  7. 精度:±0.2%;
  8. 内置电源或外接 220VAC;
  9. 传感器直接夹在叶片上,不影响叶片生长,重量 10g。
无线叶面温度传感器
无线叶面温度传感器

8. 土壤重金属检测设备

土壤重金属检测仪用于测定大田土壤、沙粒、污泥、固体废弃物、泥土、泥浆中的重金属元素,如:钾、钙、钛、钒、铬等 34 种标准元素,仪器使用简易且响应快、效率高,可直接对土壤进行测定,测定数据实时分析。仪器便捷携带,配置电池。存储内存达 32G,耗电量小,可实现全天工作。

智慧农业项目方案: 种植大棚数字化改造提升

9. 土壤养分速测设备

土壤养分速测仪可测定作物生长所需的微量元素如:铵态氮、速效磷、有效钾、有机质、PH、盐分,使用仪器时需对土壤进行采样。数据远程传输至计算机中。


为充分发挥大田的整体效益,深化传感器、大数据、智能识别等先进成熟技术的应用,围绕农作物生长状态及关键影响因素的监测,开展大田四情监测点建设,在大田中(大棚外)建设虫情测报系统、气象监测系统。

10. 智能虫情测报系统

智能虫情测报灯是新一代图像式虫情测报工具,内置 2000W 像素工业级高清摄像头,实时采集虫情照片并可上传至云平台进行自动识别计数,对虫害的发生进行分析和预测。可实现无人监管。设有防雨百叶及大雨棚,内置虫雨分离功能,晴雨天均可工作。

种植大棚数字化改造提升:智能虫情测报系统
种植大棚数字化改造提升:智能虫情测报系统

11. 综合气象监测系统

气象监测系统利用各种高科技手段,通过研究环境气象条件与农业生产的相互关系,预测环境气象条件的演变趋势,估算其对农业生产的影响,对复杂多变的农业气象环境和农业生产过程进行动态、准确的监测。本项目拟通过农业气象监测站的建设,构建农田气象监测网络,为农事生产、灾害防御提供决策依据,实现种植区均产量的最大化。

气象监测站可实时采集空气中温湿度、光照强度、风速风向、降雨量等农业气象参数,自带数据管理云平台,可通过网页查看数据。


本文来源于一个真实的项目案例,系我国某农业大省某农牧基地的建设方案,原方案生产厂商为浙江托普云农,方案提供下载,见智慧农业项目方案:项目背景及建设目标

相关文章

  • 耕地质量监测点平台:大数据中心

    耕地质量监测点平台:大数据中心

    构建县域耕地质量监测平台,通过信息技术,构建标准化、规范化的耕地质量管理信息系统。利用“1+1+N”模式,构建一个耕地质量保护大数据中心,一个耕地质量保护大数据平台和N个业务子系统。 耕地质量保护大数据中心是耕地质量保护信息化的基础和核心,实现各类涉土业务数据资源的集中采集、统一管理和综合利用。 一个大数据中心就是建立全县统一的耕地质量保护标准规范,并将技术规范、数据规范和开发规范分发市县遵循,形成统一规划设计,消除数据差异,实现省市县三级的资源整合和数据共享。 通过统一的标准规范,实现各类涉土…

  • 模块化数据中心解决方案:机柜系统详细介绍

    模块化数据中心解决方案:机柜系统详细介绍

    本文是模块化数据中心建设方案的系列文章之一,主要内容是模块化机房的机柜系统部分。原项目设计的是共采用XX“微模块数据中心”1套,“微模块数据中心”采用“双排”布局,采用“冷通道”方案,共规划套16台可用IT机柜, IT机柜功耗按3kW/台,所以本项目单套“微模块数据中心”IT负载按16台*3kW/台=48kW核算。系列文章列表: 本”微模块数据中心、双排模块化机房效果图及整体解决方案“核心提要: 微模块数据中心主要由机柜系统、冷通道组件、不间断供电系统、配电系统、制冷系统、动力环境监控系统等组成…

  • 灌区量测水系统的总体框架和系统概述(智慧灌溉项目)

    灌区量测水系统的总体框架和系统概述(智慧灌溉项目)

    灌区量测水系统是一个用于农业灌溉区域的水量管理和监控系统。该系统的主要目的是为了实现对灌区内水资源使用的精确测量、调控和管理,从而提高灌溉水的利用效率,减少水资源的浪费。系统通常包括以下几个关键组成部分: 这个系统的实施可以明显提升灌区的水资源管理能力,包括合理分配水资源、预测和调整灌溉计划、及时应对干旱或水量不足的情况等。同时,也有助于农民了解实时的灌溉水量,依据作物需水量进行田间管理,这样既提高了农业产出也保护了环境资源。 1. 灌区量测水系统的总体框架 灌区信息化系统主要由基础设施、平台框…

  • 耕地质量保护系统规划与建设方案:建建设指导思想及目标

    耕地质量保护系统规划与建设方案:建建设指导思想及目标

    全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神,深入贯彻习近平总书记系列重要讲话精神和治国理政新理念新思想新战略,紧紧围绕统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局,牢固树立新发展理念,按照党中央、国务院决策部署,坚守土地公有制性质不改变、耕地红线不突破、农民利益不受损三条底线,坚持最严格的耕地保护制度和最严格的节约用地制度,像保护大熊猫一样保护耕地,着力加强耕地数量、质量、生态“三位一体”保护,着力加强耕地管控、建设、激励多措并举保护,采取更加有力措施,依法加强耕地占…

  • 管道式流量监测系统详细介绍(智慧灌溉)

    管道式流量监测系统详细介绍(智慧灌溉)

    管道式流量监测系统是一种专用于监测封闭管道中流体(如水、油、气体等)流量的技术系统。这系统通常由流量传感器(或流量计)、数据处理单元和显示设备组成。流量传感器安装于管道内,根据不同的测量原理(如电磁、超声波、涡轮、涡街等)来检测流过管道的流体速度或直接测量流量,然后将这些数据传输给数据处理单元进行处理和分析,最终在显示设备上展示实时流量数据或记录流量变化历史。 这种监测系统不仅可以实现实时精准的流量测量,而且对于流程控制、能源管理、水资源分配和环境监测等方面具有重要意义。它能够帮助用户优化工艺流…

  • 弱电系统工程中的安全生产管理要求

    弱电系统工程中的安全生产管理要求

    建设单位应根据《安全生产法》等有关法律规定,设置安全生产管理机构或者配备专职(或兼职)安全生产管理人员。工程监理应实施安全监督和管理。 建设单位、施工单位及其他相关单位应严格执行YD5201-2014《通信建设工程安全生产操作规范》、工信部通信〔2015〕406号《通信建设工程安全生产管理规定》中的相关要求。施工单位应设立安全生产管理机构,建立健全安全生产责任制度和教育培训制度,制定安全生产规章制度和操作规程,建立生产安全紧急预案;同时应按照国家有关规定和建筑施工安全标准,购置施工防护用具、落实…

- 联 系 我 们 -

+86 186-2315-0440

在线咨询:点击这里给我发消息

电子邮箱:i@zzptech.com

工作时间:9:00~18:30,工作日

微信客服