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智慧农业无线灌溉解决方案
物联小学生 | 2021-09-22 09:40:13    阅读:72   发布文章
一、方案背景
1、背景概述
中国作为农业大国,每年农业用水量约占总用水量的65%。但其灌溉用水的利用率仅40%。与节水先进国家70%~80%的高利用率相比差距明显。
灌溉是重要的农业种植管理模式,合理的灌溉能够帮助作物生长补充所需水分,能够促进作物的健康生长,从而实现增产提质的效果。不过,长期以来,许多农户都以自身经验为参考,开展的农业灌溉十分盲目。
2、传统灌溉的不足
(1)所有的灌溉方式都有一个共同的缺点就是需要大量灌溉水,但水的利用率却非常低。
(2)传统灌溉劳动量大,对地势的要求高。如果灌溉不及时、不均匀会严重影响农作物的生长和产量。
(3)灌溉量大和灌水压力高,灌水不均匀,对土地冲击大,容易造成土地土壤和肥料的流失。
(4)不能准确的把握土壤水分的多少,这导致了不同程度上的灌溉不均匀。+

二、方案简介
1、方案概述
为了避免水资源的浪费,提高水资源利用率。建大仁科凭借着丰富的行业经验和专业技术,自主研发出一套新型智慧农业无线灌溉解决方案,该方案运用了基于扩频通信的超远距离、低功耗LORA无线传输技术,对农业中环境温度、湿度、光照强度、土壤墒情等参数进行实时监控,分析处理传感器数据信息。达到所设阈值或人为干预操作,作为灌溉设备运行的控制条件,实现智能化灌溉,改变了以往关于传输距离与功耗相矛盾的问题。
2、仁科方案优势
(1)内置电池,续航两年
(2)电磁阀秒开秒关
(3)无线LORA组网,3KM传输,无需现场布线
(4)多种控制模式:远程手动、自动、定时
3、方案拓扑图
三、方案组成
该方案由LORA温湿度采集器、LORA土壤温湿度采集器、LORA光照度采集器、LORA485数据采集器、LORA网关、LORA阀门控制器、农业四情测报平台组成。通过LORA无线传输技术将采集到的农业环境数据通过LORA网关以4G/以太网/RS485方式上传到农业四情测报平台上,进行实时数据的查看及控制。
1、LORA温湿度采集器
型号:RS-WS-LORA-2-*
LORA温湿度采集器是一款低功耗 LORA 温湿度测点。产品采用公司独有的LORA无线通信协议,通信上即避免了信号传输过程中测点之间的相互干扰,又避免了传统无线设备通信传输距离过短、穿透性不足、功耗高的问题。
l 采用 LORA 扩频通信技术,传输距离远,抗干扰能力强,功耗低;
l 高精度温湿度采集,温度 ±0.5℃(25℃),湿度 ±3%RH(60%RH,25℃);
l 可对自身的电量、信号、数据进行实时监测并通过 LORA 无线通信方式上传;
l 电池可更换。通用 3.6V 锂亚电池;
l IP65 防护等级,可于室外使用。
2、LORA土壤温湿度采集器
型号:RS-TR-LORA-2-*
LORA土壤温湿度采集器是一款低功耗 LORA 土壤温度水分测点。产品采用公司独有的LORA无线通信协议。其中土壤温度水分变送器采用特殊处理的不锈钢材料制作的电极,受土壤含盐量影响较小,适用于各种土质,可长期埋入土壤中,耐长期电解,耐腐蚀,抽真空灌封,完全防水。
l 采用 LORA 扩频通信技术,传输距离远,抗干扰能力强,功耗低;
l 测量精度高,响应速度快、互换性好,探针插入式设计保证测量精确,性能可靠;
l 可对自身的电量、信号、数据进行实时监测并通过 LORA 无线通信方式上传;
l 电池可更换。通用 3.6V 锂亚电池;
l IP65 防护等级,可于室外使用。
3、LORA光照度采集器
型号:RS-GZ-LORA-2-200000
LORA光照度采集器是一款低功耗 LORA 环境光照度测点。产品采用公司独有的LORA无线通信协议。配置高精度感光芯片,输出数值计量单位为Lux,量程范围0~20万Lux。
l 采用LORA扩频通信技术,传输距离远,抗干扰能力强,功耗低;
l 测量精度高,测量范围广,响应速度快、互换性好;
l 可对自身的电量、信号、数据进行实时监测并通过 LORA 无线通信方式上传;
l 电池可更换。通用 3.6V 锂亚电池;
l IP65 防护等级,可于室外使用。
4、LORA485数据采集器
型号:RS-485-LORA-2
LORA无线数据采集器是一款基于 LORA 无线扩频通信技术的工业级数据采集器,可通过485 总线可将我司所有的 RS485 型的变送器(温湿度、水浸、断电检测、烟感等)接入采集器,最多可连接 4 台 485 型设备,并将数据实时上传至LORA网关,由LORA网关上传至我司提供的免费农业四情测报平台(farm.0531yun.cn)或者客户自己的服务器。
l 采用LORA扩频通信技术,传输距离远,抗干扰能力强,功耗低;
l 具有 1 路 ModBus-RTU 主站接口,最多可接入 4 台 485 型设备,支持我司所有类型的485型变送器。例如:风速、风向、空气质量、土壤温度水分等变送器;
l 设备支持 NFC 近场通讯技术,可通过手机配置软件“碰一碰 NFC 配置”进行配置和读取实时值,方便快捷;
l 连接LORA网关后可通过我司农业四情平台远程监测实时数据;
l 可对自身的信号,实时数据进行实时监测并通过LORA无线通信方式上传;
l 10~30V 宽压供电;
l IP65 防护等级,可于室外使用。
5、LORA网关
型号:RS-LG-200-*
LORA网关可以配对32路采集器和32路无线阀门,进行3km的传输。采用LORA扩频通信技术,多信道通信,增强链路通讯稳定性,增加穿透及传输能力的同时采用特有加密技术确保不被监听、控制可靠,杜绝错误操作。直流 10~30V 宽电压供电,现场可采用电源适配器供电或太阳能供电系统供电,可上传至我司提供的平台或用户自己开发的平台,具有远程升级功能,可现场进行功能定制远程升级。
6、LORA阀门控制器
型号:RS-VPL-LORA-2
LORA阀门控制器是一款低功耗的脉冲阀门控制器。产品使用远距离,低功耗的技术LORA。
我司脉冲阀门通过脉冲信号控制灌溉阀门的开关,灌溉时不需要持续输出信号。阀门连接 LORA 阀门控制器与我司 LORA 网关搭配可对我司提供的脉冲阀门实现基于平台的远程手动开关,阀门定时开启关闭,实现关联采集设备进行自动控制,实现智慧联动,精准灌溉。
l 与我司网关搭配可实现秒开秒关阀门;
l 搭配网关可实现基于我司平台的远程手动开关,自动,定时等模式的设定;
l 通信距离最远可达视距 3000 米;
l 供电方面选择3.6V 锂亚电池即插即用,电池可更换,使用19000mah锂亚电池每天控制 3-4 次,可使用 3-4 年;
l 对自身的电量,信号,及实时数据通过 LORA 无线通信方式上传;
l 外壳采用 IP65 防护等级,可满足室外场合使用。
7、农业四情测报平台
网站:farm.0531yun.cn
农业四情测报平台是集灌溉、虫情、苗情、墒情、孢子监测于一体的在线监控平台。
该平台可以通过账号密码在不同终端登录,实现对监测点位置、设备类型的实时监测,还可以通过手机、Pad、计算机等信息终端向管理者推送实时监测信息、历史数据曲线查看、告警信息,方便工作人员及时维护,提高其的稳定性和可靠性。
8、壤博士农业平台
为方便移动端用户监测数据,我司研发推出“壤博士”农业平台APP,使用与农业四情测报平台一致的账号密码登录,即可实时监测该账号下的设备数据,方便用户随时随地查看。
通过手机APP“壤博士”可一键控制上万个设备,支持设备故障、异常报警、离线告警、实时数据查看、历史数据查看等功能,功能强大。
四、方案功能
1、大屏可视化
2、电子地图
3、实时监测
4、智能控制
5、历史数据查询
6、超限告警
7、远程管理
8、账号分级
五、方案应用
该方案广泛应用于农业大田、温室大棚、果园菜田、花卉苗圃、城市公园景区、市政道路绿化、高尔夫球场、园区绿化等场景,支持定制,根据不同项目需求定制所需解决方案。
六、方案案例
1、武汉花卉苗圃基地喷灌项目
2、陕西西安高标准农田建设项目
3、贵州安顺现代农业园区智慧灌溉系统


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