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都说智慧农业大棚好?今天聊聊怎么做?

发布时间:2018-07-18 阅读次数: 分享到:

传统农民生产就是“黄土背朝天,风吹日晒满身土”,传统的大棚菜种植,草苫的掀起和覆盖全靠手工,何时浇水、施肥、打药,全凭经验和感觉,瓜果蔬菜该不该浇水?施肥、打药,怎样保持精确的浓度?温度、湿度、光照、二氧化碳浓度,如何实现按需供给?这一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题,可如今,一台电脑,一个控制箱,一部智能温室物联网采集器,通过实时监控系统,农民只需按动开关,定量“精确”把关,就能掌控大棚的蔬菜种植。近日,农业农村部部长韩长赋在谈及智慧农业时也表示,将来农民搞生产,只需“手指一划”全搞定。

对于发展中国家而言,智慧农业是智慧经济主要的组成部分,是发展中国家消除贫困、实现后发优势、经济发展后来居上、实现赶超战略的主要途径,所谓"智慧农业大棚"就是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与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体。物联网、移动互联等信息技术及智能农业装备在农业生产领域的广泛应用,正在悄然改变着农业生产方式,“智慧农业”正渐行渐近。

智能农业温室大棚,可实时无线采集和传输温室大棚内的温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数,通过PC电脑、移动手机和平板电脑以直观的图表和曲线的方式显示给用户,同时通过计算机系统远程控制大棚内的水阀、加热、滴管、喷灌等设备,从而确保农作物能够在最佳的状态下进行生长。并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。它主要由农业温室大棚、智慧农业温室大棚信息展示屏、各种无线传感器、控制器及系统软件等组成。

智慧农业大棚主要实现哪些功能?

智慧农业是物联网技术在现代农业领域的应用,主要有监控功能系统、监测功能系统、实时图像与视频监控功能。

(1)通过各个类型的传感器可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等;

(2)可远程控制滴管、喷灌等供水系统,及远程控制加热装置、加湿装置、除虫装置(电动)、玻璃天窗(电动)等;

(3)终端机及传感器均可支持太阳能供电;

(4)传感器节点可选信号电缆(有线)、Zigbee(无线)、超短波(无线)等;

(5)终端机可通过有线或GPRS/CDM等技术与远程计算机通讯;

(6)实时图像与视频监控功能。

农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端,从而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用,可直观地反映了农作物生产的实时状态,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。主要监测参数(可按用户要求选择):温度;湿度;光照强度;光合有效辐射;CO2;土壤温度;土壤水分;土壤PH值;气压;风向;风速;雨量等;主要控制对象(可按用户要求选择):电动阀;电磁阀;水泵电机;加热装置;加湿装置;电动除虫装置;电动玻璃窗等。传输方式:无线GPRS、3G、WIFI、超短波、Zigbee、微波、光纤、网线。

(1)监控功能系统:

根据无线网络获取的植物生长环境信息,如监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理,实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。

(2)监测功能系统:

在农业园区内实现自动信息检测与控制,通过配备无线传感节点,太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备配备无线传感传输系统,每个基点配置无线传感节点,每个无线传感节点可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。根据种植作物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息。

(3)实时图像与视频监控功能:

农业物联网的基本概念是实现农业上作物与环境、土壤及肥力间的物物相联的关系网络,通过多维信息与多层次处理实现农作物的最佳生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业生产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监控为物与物之间的关联提供了更直观的表达方式。

比如:哪块地缺水了,在物联网单层数据上看仅仅能看到水分数据偏低。应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据来作决策。因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端,而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用,直观地反映了农作物生产的实时状态,引入视频图像与图像处理,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。

智慧农业大棚由哪几部分组成?

1、农业温室大棚

农业温室大棚由骨架和覆膜组成,用于农作物生长提供一个可控的空间。

2、智慧农业大棚信息展示屏

智慧农业温室大棚信息展示屏由液晶板拼接而成,用于展示农业大棚内各无线传感器采集的环境数据和现场场景;同时展示屏也是展示智慧农业的一个窗口。

3、智慧农业温室大棚传感器

无线传感器包括无线空气温湿度传感器、无线土壤温湿度传感器、无线土壤PH传感器、无线光合有效辐射传感器、无线传感器、超高频RFID读卡器、摄像头等。

无线传感器采集的数据经网关转换成信号接入物联网信息平台,超高频RFID读卡器经其配套设备设备服务器接入物联网信息平台;所有传感器用于采集农业大棚内影响作物生长的空气温湿度、土壤温湿度、土壤PH值、光合有效辐射、CO2浓度等环境数据,以及进出农业大棚人员物资信息和农作物生长现场的图像经物联网信息平台上传到物联网平台服务器。

4、智慧农业温室大棚控制器

控制器由加热、喷灌、通风、卷帘设备及其配套PLC及设备服务器组成,当传感器采集的环境数据与标准值对比超出临界范围时,控制器自动启动相关硬件设备对作物生长环境加热、施肥浇水、通风、卷帘加减光照辐射,实现作物生长过程精确控制。

5、智慧农业温室大棚系统软件

系统软件安装在实验平台服务器,用于对采集的数据汇总、展示、比对控制。智能大棚环境监测系统基于无线传感器网络技术,它的优势在于低功耗运行,高精度采集和系统性能稳定运作,实现PC电脑、移动手机和平板电脑的监控,可广泛应用于设施农业、园艺、畜牧业等领域,为实现对设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。

“智慧农业”就是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。以开发利用智能专家系统为先导,对气候、土壤、水质等环境数据的分析研判,系统规划园区分布、合理选配农产品种,科学指导生态轮作。智慧农业可以让职工坐在家里只需动动手机发个信息,就可以遥控完成大棚卷帘机自动升降棉被、自动开合风口、自动灌水施肥等工序。智慧农业主控设备具有科学智能、低成本、安全可靠、省工省时的特点。

当前中国农业还是四化实现同步发展的短腿,是个弱项,中国农业发展到这样一个阶段,结构性问题也非常突出,既有产业本身结构的问题,也有区域性结构问题,未来的道路依旧任重而道远!