示范田智慧农业监测系统

一、建设背景

1、社会背景

伴随着中国农业发展速度逐渐加快以及物联网、智能传感、云计算等技术在智慧农业领域的应用层次逐步深化、越来越多农业公司通过新技术加强整个农业处理工艺流程的综合管理,为农业监测提供了强有力的技术保障。

产业数字化快速推进,智能感知、智能分析、智能控制等数字技术加快向农业农村渗透,农业农村大数据建设不断深化,市场监测预警体系逐步完善,农产品质量安全追溯、农兽药基础数据、重点农产品市场信息、新型农业经营主体信息直报等平台建成使用,单品种大数据建 设全面启动,种业大数据、农技服务大数据建设初见成效。

国家始终高度重视数字农业农村建设,作出实施大数据战略和数字乡村战略、大力推进“互联网+”现代农业等一系列重大部署安排。各地区、各部门认真贯彻落实,大力推进数字技术在农业农村应用,取得明显成效。因此,需充分应用现代信息技术成果,集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。

2、建设依据

《中共中央、国务院关于实施乡村振兴战略的 意见》

《乡村振兴战略规划(2018—2022 年)》

《数字乡村发展战略纲要》

《关于加快推进农业机械化农机装备产业转型升级的指导意见》

《关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》

《创新驱动乡村振兴发展专项规划》

《 国家质量兴农战略规划(2018-2022年)》

二、系统简介

1、系统介绍

示范田智慧农业监测系统可实时监测土壤墒情、气象环境、虫情等数据并采集传输到监测平台,通过远程数据监测系统可以对土壤墒情、气象环境、虫情等监测数据进行实时有效的监测管理。项目的全面实施,可将所包含的示范田纳入监管范围,真正实现有效管理和标准化监测。

土壤墒情监测包含土壤温湿度、氮磷钾、电导率、pH值,通过设定报警阈值,当土壤数据异常时,如湿度过高,监控中心自动发出预警消息提醒工作人员。

气象环境监测包含空气温湿度、光照、降雨量、风速、风向、大气压力、二氧化碳、氧气等数据,并通过设定相关报警阈值,实现即时报警,及时做好防灾防险准备。

虫情监测可实现自动进行无公害诱捕杀虫,减少农药使用,通过高清摄像机采集虫情图像,可远程查看示范田虫情,并制定防治措施。

2、系统特点

2.1 气象环境:

(1)一体式设计,高度集成化,简化安装工艺,安装方便

(2)低功耗设计,极大延长续航时间

(3)实时掌控接收机状态以及外部供电状态

2.2 土壤墒情:

(1)实时监测不同层次土壤温湿度

(2)可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路的损失

(3)不用燃料,运行成本很低

(4)发电没有运动部件,不易用损坏,维护简单,特别适合于无人值守情况下使用

(5)不会产生任何废弃物,没有污染、噪声等公害,对环境无不良影响

(6)建设周期短,方便灵活,而且可以根据负荷的增减,任意添加或减少太阳能方阵容量,避免浪费

(7)可实现多点测量土壤温湿度

(8)稳定、可靠、测量准确

2.3 虫情:

(1)远红外处理虫体:致死率不低于98%,虫体的完成率不小于95%;同时杜绝农药化学物品对人员的健康造成的侵害,以及对周围环境造成的污染。

(2)雨控装置:有效将雨水和昆虫分离。

(3)光控装置:晚上自动开灯,白天自动关灯;且在夜间工作状态下,不受瞬间强光照射改变工作状态。

(4)虫体识别功能:内置500万像素摄像头

三、平台架构

示范田智慧农业在线监测系统是一个物联网系统,主要由感知层(现场在线监测设备)、网络层(传输网络)、应用层(监控中心)三个部分组成。

智慧农业在线监测架构图如下:

1、感知层:智慧农业在线监测系统能够实现监测土壤温湿度、氮磷钾、电导率、pH值;空气温湿度、光照、降雨量、风速、风向、大气压力、二氧化碳,氧气等参数的连续自动监测,并显示在LED大屏上。

2、传输层:使用有线或4G等方式进行数据传输(可扩展5G传输)

3、应用层:面向不同职能部门、智慧农业的客户端系统,实现基于Web端的实时数据在线监测、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

智慧农业在线监测信息监控管理平台可通过互联网访问,实现了基于Web端的实时数据在线监测,异常超标报警、以及面向不同管理层的各种管理与统计分析。

四、建设方案

1、简介

智慧农业在线监测系统主要由气象监测单元、土壤墒情单元、虫情分析单元、数据采集主控、电源及其他辅助设备组成,从而实现土壤墒情、气象参数和虫情的监测,完成数据的存储、展示、上报等功能,实现对智慧农业的24小时监管。具有部署快速、方便灵活等特点,实时监测实时发布监测数据,具有超标预警功能,移动端、电脑端都可实时查看和远程监管。为预测预警,提供数据支持。

智慧农业在线监测系统是全天候户外自动监测终端,能够适应全天候复杂环境,以及IP67防尘、防溅水设计,功能完善、系统集成度高、坚固耐用,可在各种复杂环境下可靠工作,是智慧农业监测的最理想方案。

数据采集处理主控

1.1 气象监测单元

气象监测单元实现对环境中空气温湿度、光照、降雨量、风速、风向、大气压力、二氧化碳,氧气的监测,该部分由空气温湿度、气压组合传感器、风速传感器、风向传感器等组成,从而可以判断起尘风速、来源风向等起尘条件情形。

温湿度、气压传感器     风向传感器          风速传感器

1.2 土壤墒情单元

土壤墒情单元实现对土壤中温湿度、氮磷钾、电导率、pH值的监测,该部分由温湿度、电导率监测传感器、土壤氮磷钾传感器、PH监测传感器,从而可以判断土壤中的数据,以便更好的种植农作物。

1.3 虫情分析单元

虫情分析单元监测虫情实现对虫情的监测,该部分是由虫情监测自动识别采集设备组成,可以自动完成诱虫、杀虫、拍照、识别,可以满足林地、农田以及仓储等多种害虫监测的需要。

1.4 其他辅助设备

其它辅助设备包括安装仪器设备所需要的机柜或平台、安装固定装置、流量校准适配器、气密性检查适配器和其它质控装置等。

1.5 主要技术参数

名称 规格/明细
户外专用多功能箱

数据采集处理单元

内置主控板、电源模块
高碳钢底材喷涂(防锈),户外安装;
防水等级 IPX-6
气压传感器 压力量程:300-1200hPa
分辨率:0.1hpa
CO2 精度:±(40ppm+3%读数)(25℃)
大气温湿度

传感器

温度量程:-45~80℃;分辨率: 0.1℃;

温度精度:±0.1℃;

湿度量程:0~100%;分辨率:1%;

湿度精度:±2%RH;

光照传感器 检测范围:0-20万Lux;光照度精度:±5%(25℃)
工作温度范围:-40~+85℃
风速传感器 量程:0-30m/s;分辨率:0.1m/s;
测量精度:±0.5%;启动风力:0.5m/s;
风向传感器 量程:0-360°;分辨率:1°;
测量精度:±0.5%;启动风速:0.5m/s;
雨量传感器 量程:0~4mm/min;测量精度:≤±3%;
分 辨 率:0.2mm
工作环境:-10~80℃;相对湿度:<95%(40℃);
土壤温度传感器

 

量程:-30℃~70℃;精度:±0.1℃;
响应时间:<1s;工作电压:12V;
土壤湿度

传感器

 

量程:0~100%;测量精度:0-50%(m3/m3);
工作温度:-30℃~70℃;响应时间:<1s;
工作电压:12V;
土壤PH值

传感器

 

量程:0~14PH;精度:±0.1pH;
反应时间:<10s
工作温度:0~80℃;工作湿度:0~95%;
土壤电导率传感器

 

量程:0~20 mS/cm;测量精度:±2%;
工作范围:-30℃~70℃;响应时间:<1s;
土壤氮磷钾

 

测量范围:0-1999mg\kg
精度:±2%Fs
户外支架

 

户外安装支架
防水等级 IPX-6

2、展示平台

示范田智慧农业监测系统可在现场LED电子屏大幕展示环境数据,方便农作人员合理种植作业;实现全方位实时监控示范田/温室作物生长环境状况,节省了人力物力,有效提高农业管理的效率。

气象监测单元

五、建设价值

1)生产效率提升。农业物联网信息化实现了生产管理的远程化、自动化以及智能生产管理和流通过程更加快速、高效,提高了单位时间的生产效率。同时,还实现了生产管理的精准化,提高了单位面积、空间或单位要素投入的产出比率,即提高了投入产出效率。

2)能源资源的成本节约。过去基于感性经验的农业生产和管理方式,能源资源浪费较为普遍,农业灌溉、施肥、用药过度等行为产生了能源资源的浪费问题,增加了能源资源投入成本。物联网技术的应用使精准化农业生产管理方式得以实现,能源资源投入成本得以节约。

3)农产品经济附加值增加。在农业物联网技术下,农业生产和管理精确可控,肥料和农药添加等用量精确科学可控,其残留率可得到有效控制。

4)带动农业物联网运营模式发展。农业物联网技术除了提升农业自身的农作发展外,还可以带动循环流转成本降低。这里的循环流转成本主要指物流成本、交易成本和代理成本。借由农业物联网技术,农产品具有了身份标识,其生产、管理、交换、加工、流通和销售等各环节的产品信息实现无缝对接,可以实现农产品的自动归类、分拣、装卸、上架、跟踪等,降低了物流成本。

六、售后服务

山东恩易把系统的服务作为整体解决方案的重要部分,承诺以健全的售后服务体系、多样的服务方式和丰富的服务内容等,为客户提供高满意度的售后服务和技术支持。

无论今天还是未来,山东恩易都将与贵单位紧密合作,将先进适用的信息技术融入系统之中。

山东恩易郑重承诺:

  • 软/硬件平台提供一年的免费维护和产品升级;
  • 服务响应时间不超过30分钟;
  • 济南市区,2小时内派工程师现场技术支持;
  • 质量保修期满后,双方可协商签订维修保养合同,我方将按优惠价格为建设单位服务;
  • 我公司提供7*24小时服务。服务电话为:0531-62327572;
  • 在保修期间向贵单位免费提供对设备正常运行的所有服务及必要的材料设备;
  • 定期派工程师到现场进行检查,每次检查和维修均写出详细的书面报告。
  • 免费维护期外,将提供7*24小时的在线咨询服务和每年对系统不少于四次的定期巡检服务。

服务体系

  • 山东恩易具有丰富的技术支持服务经验,售后服务工作主要由山东恩易客户服务中心负责联系、确认和协调,按照用户要求随时提供各种服务。

山东恩易技术支持体系示意图

山东恩易建立了完善的梯级维护服务体系,即公司技术支持部门——公司软件及系统部门——产品供应商三级服务体系,向用户提供准确及时、便捷快速的全方位的支持与服务,确保用户业务安全、稳定、高效的运行。

  • 服务方式

线上值守服务

  • 热线服务

山东恩易物联配有客服中心和经验丰富的技术人员,常年7*24 小时通过电话解答用户的技术问题和指导用户解决一般性故障。

  • 网上服务

可以通过互联网与我们联系。

  • 远程维护服务

在用户许可的情况下,对于用户出现的系统和软件问题,山东恩易人员将通过远程网络提供实时在线服务,为用户排除故障。

现场紧急服务

根据紧急程度,我们将故障分为三大类:

  • 灾难性故障:网络或叠加器主机瘫痪
  • 严重故障:关键的应用服务不能启动
  • 一般性故障:非关键应用暂停服务

对于紧急服务我公司承诺:

对于故障,工程师在接到求助电话时保证在半小时内给予响应,并立即组织人员在公司内部分析问题,力求通过电话解决问题故障,如果不能通过电话解决,我们保证在24小时之内到达用户现场,排查问题,解决故障。

技术转移

本系统作为山东恩易自主知识产权的产品,山东恩易的技术人员将全力指导贵单位的技术人员动手安装调试系统,协助其尽快提高相关技术、技能,并作好相关的技术转移工作,使贵单位的技术人员尽快的熟练掌握本系统的操作和维护工作,保障系统的稳定运行。

七、服务和联系

地址:山东省济南市工业南路59号 中铁财智中心 4栋24层电话:0531-62327572

传真:0531-62391062

网址:http://www.sdne.cn 邮箱:lp@sdne.cn

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