智慧農(nóng)業(yè)無線灌溉解決方案
一、方案背景
1、背景概述
中國作為農(nóng)業(yè)大國,每年農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的65%。但其灌溉用水的利用率僅40%。與節(jié)水先進(jìn)國家70%~80%的高利用率相比差距明顯。
灌溉是重要的農(nóng)業(yè)種植管理模式,合理的灌溉能夠幫助作物生長補(bǔ)充所需水分,能夠促進(jìn)作物的健康生長,從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)的效果。不過,長期以來,許多農(nóng)戶都以自身經(jīng)驗(yàn)為參考,開展的農(nóng)業(yè)灌溉十分盲目。
2、傳統(tǒng)灌溉的不足
(1)所有的灌溉方式都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是需要大量灌溉水,但水的利用率卻非常低。
(2)傳統(tǒng)灌溉勞動量大,對地勢的要求高。如果灌溉不及時(shí)、不均勻會嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長和產(chǎn)量。
(3)灌溉量大和灌水壓力高,灌水不均勻,對土地沖擊大,容易造成土地土壤和肥料的流失。
(4)不能準(zhǔn)確的把握土壤水分的多少,這導(dǎo)致了不同程度上的灌溉不均勻。+
二、方案簡介
1、方案概述
為了避免水資源的浪費(fèi),提高水資源利用率。建大仁科憑借著豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù),自主研發(fā)出一套新型智慧農(nóng)業(yè)無線灌溉解決方案,該方案運(yùn)用了基于擴(kuò)頻通信的超遠(yuǎn)距離、低功耗LORA無線傳輸技術(shù),對農(nóng)業(yè)中環(huán)境溫度、濕度、光照強(qiáng)度、土壤墑情等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,分析處理傳感器數(shù)據(jù)信息。達(dá)到所設(shè)閾值或人為干預(yù)操作,作為灌溉設(shè)備運(yùn)行的控制條件,實(shí)現(xiàn)智能化灌溉,改變了以往關(guān)于傳輸距離與功耗相矛盾的問題。
2、仁科方案優(yōu)勢
(1)內(nèi)置電池,續(xù)航兩年
(2)電磁閥秒開秒關(guān)
(3)無線LORA組網(wǎng),3KM傳輸,無需現(xiàn)場布線
(4)多種控制模式:遠(yuǎn)程手動、自動、定時(shí)
3、方案拓?fù)鋱D
三、方案組成
該方案由LORA溫濕度采集器、LORA土壤溫濕度采集器、LORA光照度采集器、LORA485數(shù)據(jù)采集器、LORA網(wǎng)關(guān)、LORA閥門控制器、農(nóng)業(yè)四情測報(bào)平臺組成。通過LORA無線傳輸技術(shù)將采集到的農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)通過LORA網(wǎng)關(guān)以4G/以太網(wǎng)/RS485方式上傳到農(nóng)業(yè)四情測報(bào)平臺上,進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查看及控制。
1、LORA溫濕度采集器
型號:RS-WS-LORA-2-*
LORA溫濕度采集器是一款低功耗 LORA 溫濕度測點(diǎn)。產(chǎn)品采用公司獨(dú)有的LORA無線通信協(xié)議,通信上即避免了信號傳輸過程中測點(diǎn)之間的相互干擾,又避免了傳統(tǒng)無線設(shè)備通信傳輸距離過短、穿透性不足、功耗高的問題。
l 采用 LORA 擴(kuò)頻通信技術(shù),傳輸距離遠(yuǎn),抗干擾能力強(qiáng),功耗低;
l 高精度溫濕度采集,溫度 ±0.5℃(25℃),濕度 ±3%RH(60%RH,25℃);
l 可對自身的電量、信號、數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并通過 LORA 無線通信方式上傳;
l 電池可更換。通用 3.6V 鋰亞電池;
l IP65 防護(hù)等級,可于室外使用。
2、LORA土壤溫濕度采集器
型號:RS-TR-LORA-2-*
LORA土壤溫濕度采集器是一款低功耗 LORA 土壤溫度水分測點(diǎn)。產(chǎn)品采用公司獨(dú)有的LORA無線通信協(xié)議。其中土壤溫度水分變送器采用特殊處理的不銹鋼材料制作的電極,受土壤含鹽量影響較小,適用于各種土質(zhì),可長期埋入土壤中,耐長期電解,耐腐蝕,抽真空灌封,完全防水。
l 采用 LORA 擴(kuò)頻通信技術(shù),傳輸距離遠(yuǎn),抗干擾能力強(qiáng),功耗低;
l 測量精度高,響應(yīng)速度快、互換性好,探針插入式設(shè)計(jì)保證測量精確,性能可靠;
l 可對自身的電量、信號、數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并通過 LORA 無線通信方式上傳;
l 電池可更換。通用 3.6V 鋰亞電池;
l IP65 防護(hù)等級,可于室外使用。
3、LORA光照度采集器
型號:RS-GZ-LORA-2-200000
LORA光照度采集器是一款低功耗 LORA 環(huán)境光照度測點(diǎn)。產(chǎn)品采用公司獨(dú)有的LORA無線通信協(xié)議。配置高精度感光芯片,輸出數(shù)值計(jì)量單位為Lux,量程范圍0~20萬Lux。
l 采用LORA擴(kuò)頻通信技術(shù),傳輸距離遠(yuǎn),抗干擾能力強(qiáng),功耗低;
l 測量精度高,測量范圍廣,響應(yīng)速度快、互換性好;
l 可對自身的電量、信號、數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并通過 LORA 無線通信方式上傳;
l 電池可更換。通用 3.6V 鋰亞電池;
l IP65 防護(hù)等級,可于室外使用。
4、LORA485數(shù)據(jù)采集器
型號:RS-485-LORA-2
LORA無線數(shù)據(jù)采集器是一款基于 LORA 無線擴(kuò)頻通信技術(shù)的工業(yè)級數(shù)據(jù)采集器,可通過485 總線可將我司所有的 RS485 型的變送器(溫濕度、水浸、斷電檢測、煙感等)接入采集器,最多可連接 4 臺 485 型設(shè)備,并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至LORA網(wǎng)關(guān),由LORA網(wǎng)關(guān)上傳至我司提供的免費(fèi)農(nóng)業(yè)四情測報(bào)平臺(farm.0531yun.cn)或者客戶自己的服務(wù)器。
l 采用LORA擴(kuò)頻通信技術(shù),傳輸距離遠(yuǎn),抗干擾能力強(qiáng),功耗低;
l 具有 1 路 ModBus-RTU 主站接口,最多可接入 4 臺 485 型設(shè)備,支持我司所有類型的485型變送器。例如:風(fēng)速、風(fēng)向、空氣質(zhì)量、土壤溫度水分等變送器;
l 設(shè)備支持 NFC 近場通訊技術(shù),可通過手機(jī)配置軟件“碰一碰 NFC 配置”進(jìn)行配置和讀取實(shí)時(shí)值,方便快捷;
l 連接LORA網(wǎng)關(guān)后可通過我司農(nóng)業(yè)四情平臺遠(yuǎn)程監(jiān)測實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);
l 可對自身的信號,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并通過LORA無線通信方式上傳;
l 10~30V 寬壓供電;
l IP65 防護(hù)等級,可于室外使用。
5、LORA網(wǎng)關(guān)
型號:RS-LG-200-*
LORA網(wǎng)關(guān)可以配對32路采集器和32路無線閥門,進(jìn)行3km的傳輸。采用LORA擴(kuò)頻通信技術(shù),多信道通信,增強(qiáng)鏈路通訊穩(wěn)定性,增加穿透及傳輸能力的同時(shí)采用特有加密技術(shù)確保不被監(jiān)聽、控制可靠,杜絕錯(cuò)誤操作。直流 10~30V 寬電壓供電,現(xiàn)場可采用電源適配器供電或太陽能供電系統(tǒng)供電,可上傳至我司提供的平臺或用戶自己開發(fā)的平臺,具有遠(yuǎn)程升級功能,可現(xiàn)場進(jìn)行功能定制遠(yuǎn)程升級。
6、LORA閥門控制器
型號:RS-VPL-LORA-2
LORA閥門控制器是一款低功耗的脈沖閥門控制器。產(chǎn)品使用遠(yuǎn)距離,低功耗的技術(shù)LORA。
我司脈沖閥門通過脈沖信號控制灌溉閥門的開關(guān),灌溉時(shí)不需要持續(xù)輸出信號。閥門連接 LORA 閥門控制器與我司 LORA 網(wǎng)關(guān)搭配可對我司提供的脈沖閥門實(shí)現(xiàn)基于平臺的遠(yuǎn)程手動開關(guān),閥門定時(shí)開啟關(guān)閉,實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)采集設(shè)備進(jìn)行自動控制,實(shí)現(xiàn)智慧聯(lián)動,精準(zhǔn)灌溉。
l 與我司網(wǎng)關(guān)搭配可實(shí)現(xiàn)秒開秒關(guān)閥門;
l 搭配網(wǎng)關(guān)可實(shí)現(xiàn)基于我司平臺的遠(yuǎn)程手動開關(guān),自動,定時(shí)等模式的設(shè)定;
l 通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)視距 3000 米;
l 供電方面選擇3.6V 鋰亞電池即插即用,電池可更換,使用19000mah鋰亞電池每天控制 3-4 次,可使用 3-4 年;
l 對自身的電量,信號,及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過 LORA 無線通信方式上傳;
l 外殼采用 IP65 防護(hù)等級,可滿足室外場合使用。
7、農(nóng)業(yè)四情測報(bào)平臺
網(wǎng)站:farm.0531yun.cn
農(nóng)業(yè)四情測報(bào)平臺是集灌溉、蟲情、苗情、墑情、孢子監(jiān)測于一體的在線監(jiān)控平臺。
該平臺可以通過賬號密碼在不同終端登錄,實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測點(diǎn)位置、設(shè)備類型的實(shí)時(shí)監(jiān)測,還可以通過手機(jī)、Pad、計(jì)算機(jī)等信息終端向管理者推送實(shí)時(shí)監(jiān)測信息、歷史數(shù)據(jù)曲線查看、告警信息,方便工作人員及時(shí)維護(hù),提高其的穩(wěn)定性和可靠性。
8、壤博士農(nóng)業(yè)平臺
為方便移動端用戶監(jiān)測數(shù)據(jù),我司研發(fā)推出“壤博士”農(nóng)業(yè)平臺APP,使用與農(nóng)業(yè)四情測報(bào)平臺一致的賬號密碼登錄,即可實(shí)時(shí)監(jiān)測該賬號下的設(shè)備數(shù)據(jù),方便用戶隨時(shí)隨地查看。
通過手機(jī)APP“壤博士”可一鍵控制上萬個(gè)設(shè)備,支持設(shè)備故障、異常報(bào)警、離線告警、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看、歷史數(shù)據(jù)查看等功能,功能強(qiáng)大。
四、方案功能
1、大屏可視化
2、電子地圖
3、實(shí)時(shí)監(jiān)測
4、智能控制
5、歷史數(shù)據(jù)查詢
6、超限告警
7、遠(yuǎn)程管理
8、賬號分級
五、方案應(yīng)用
該方案廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大田、溫室大棚、果園菜田、花卉苗圃、城市公園景區(qū)、市政道路綠化、高爾夫球場、園區(qū)綠化等場景,支持定制,根據(jù)不同項(xiàng)目需求定制所需解決方案。
六、方案案例
1、武漢花卉苗圃基地噴灌項(xiàng)目
2、陜西西安高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目
3、貴州安順現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)智慧灌溉系統(tǒng)
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