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農(nong)作(zuo)物四情(qing)監測系統建(jian)設內容主(zhu)要(yao)包括四情觀(guan)測(ce)基地硬件設施(shi)建設和農業物聯網(wang)信(xin)息管(guan)理平臺建設(she)。
農業物聯網(wang)信(xin)息管理平(ping)臺(tai)建(jian)設實現了基地農作物(wu)信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)管(guan)理。通(tong)過網絡(luo)可以遠程(cheng)實時管(guan)理在基地的(de)智(zhi)能化(hua)(hua)監測設備,為生產決策提供(gong)即時有效的(de)信(xin)息(xi)(xi)和管(guan)理工(gong)具。
四情觀測(ce)基地硬件設施建(jian)設(she)
1 智能蟲情(qing)測(ce)報系統
智能蟲情測(ce)報系統依托AI技術(shu)和海量的(de)病蟲害圖庫,以計算機視(shi)覺、圖像識(shi)別(bie)以及深度學(xue)習等人(ren)工智能技術實現(xian)作物產量預測及病蟲害防治(zhi)。
智能蟲情測報系(xi)統(tong):自動蟲情(qing)測(ce)報燈(deng),主要由(you)害蟲誘(you)捕裝置、害蟲收集裝置、害蟲滅殺(sha)裝置、害(hai)蟲散蟲裝(zhuang)置、高(gao)清(qing)攝像機與光源(yuan)、控制器、顯示器、電源與防雷系統、網絡(luo)傳輸(shu)模塊組(zu)成。測報燈會對(dui)設定時間段內收集的(de)害(hai)蟲進(jin)行(xing)分段存放、拍照和(he)計數,內置2000W高清工業攝像頭,通(tong)過(guo)系(xi)統(tong)設置或(huo)網絡遠程設置后自動(dong)拍照將現場拍攝的圖片無線發送至監測(ce)平臺,平臺整理并計算每天的數據,形成數據庫,實現自動識別害蟲的種類及(ji)數(shu)量。根據采(cai)集(ji)的圖片與數據,分析人員及農業專家可對當地的病蟲害(hai)發生趨勢做出預測和(he)診斷。
2 智(zhi)能農(nong)業(ye)病害監測系(xi)統
智能農業病(bing)害監(jian)測系統:智能(neng)孢子捕捉儀(yi),主要(yao)由孢(bao)子捕捉(zhuo)(zhuo)裝置(zhi)、孢(bao)子承載裝置(zhi)、圖像采(cai)(cai)集(ji)裝置(zhi)、網絡傳輸(shu)模塊、電源與(yu)防雷系(xi)統組成。該設(she)備利用現(xian)代光電數(shu)(shu)控技術(shu),實現(xian)遠(yuan)(yuan)程自動(dong)(dong)捕捉(zhuo)(zhuo)各(ge)種花粉和(he)孢(bao)子信(xin)息,自動(dong)(dong)更換載玻片(pian),自動(dong)(dong)拍照,圖片(pian)數(shu)(shu)據自動(dong)(dong)上傳,自動(dong)(dong)運行(xing)等功(gong)能。可根據需要(yao),實時對(dui)環境氣象和(he)孢(bao)子病(bing)害(hai)情況(kuang)上傳到指定網絡平臺,分析人(ren)員可在平臺對(dui)每個時間段內收集(ji)到的(de)(de)(de)孢(bao)子進(jin)行(xing)手工(gong)分類與(yu)計數(shu)(shu),形成孢(bao)子測(ce)報數(shu)(shu)據庫,供(gong)專(zhuan)家遠(yuan)(yuan)程對(dui)病(bing)害(hai)的(de)(de)(de)發(fa)生與(yu)發(fa)展進(jin)行(xing)分析和(he)預(yu)(yu)測(ce),為現(xian)代農(nong)業提供(gong)服務,滿足(zu)病(bing)情預(yu)(yu)測(ce)預(yu)(yu)報及(ji)標本采(cai)(cai)集(ji)的(de)(de)(de)需要(yao),及(ji)時防治病(bing)害(hai)發(fa)生。
3農林小氣候信(xin)息采集系統
農林小氣候(hou)信息采(cai)集系統:氣象(xiang)墑(di)情綜合采集站,由數據采(cai)集終(zhong)端和各種環境傳(chuan)感器組成,儀器可將采(cai)集的傳(chuan)感器數值通過GPRS/WIFI網絡傳(chuan)輸至遠端(duan)服務器或存儲至采集(ji)終端(duan)待客(ke)戶(hu)下載,也可根據(ju)客(ke)戶(hu)需要將采集(ji)值(zhi)實時顯示至現場LED屏。
現(xian)場監測(ce)到的數據(ju)通(tong)過GPRS/3G/4G網絡發送到中心云平臺,用戶可登陸(lu)網頁查看詳細的(de)氣象信(xin)息,通(tong)過攝像機(ji)(ji)遠(yuan)程觀察植物(wu)(wu)的(de)(de)生長狀(zhuang)況。數(shu)據(ju)(ju)穩定可(ke)靠,可(ke)及(ji)時(shi)反應環境中的(de)(de)各項參數(shu)狀(zhuang)況,也可(ke)以定時(shi)將采集到底而各種數(shu)據(ju)(ju)通(tong)過無(wu)線網絡發送到管理人(ren)員的(de)(de)手機(ji)(ji)上,方便指導農業生產(chan)并(bing)有效(xiao)形成(cheng)氣象災(zai)害(hai)預警以便相關(guan)部門及(ji)時(shi)采取(qu)差措施,降低災(zai)害(hai)損失,特別適合無(wu)人(ren)長期觀測農作物(wu)(wu)生長環境與現場狀(zhuang)況的(de)(de)場合。
5.4 遠程實時監測系統
遠程實時(shi)監(jian)測系統:由攝像、傳輸、控制、顯示(shi)、存儲(chu)五大部(bu)分組成。根(gen)據(ju)項目(mu)要求,在指(zhi)定(ding)區域安裝360°遠紅(hong)外攝像(xiang)機,用戶(hu)通(tong)過(guo)視頻(pin)系(xi)統(tong)可清晰直(zhi)觀的(de)實時查看(kan)病蟲害情況,并對突發(fa)性異常事件的(de)過(guo)程進行(xing)及(ji)(ji)時監視和記(ji)憶,用以提供及(ji)(ji)時的(de)指揮和調(diao)度。
太陽能(neng)供電系統由太陽能光(guang)伏(fu)電站采用(yong)太陽能電池板(ban)、大容量鋰(li)電池組組成;白天,太陽能電(dian)池板在太陽光(guang)照射下產生光(guang)伏電(dian)流,在控制器的控制下為鋰電(dian)(dian)池充電(dian)(dian),同時為用電(dian)(dian)設備提供(gong)電(dian)(dian)源。若陽(yang)光資(zi)源不(bu)好,則鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)在(zai)控制器的控制下,將儲存(cun)的電(dian)(dian)(dian)量放出,為用電(dian)(dian)(dian)設備(bei)提供電(dian)(dian)(dian)源。當(dang)太(tai)(tai)陽光(guang)照條(tiao)件滿足充(chong)電(dian)(dian)(dian)要求時,控制器控制太(tai)(tai)陽電(dian)(dian)(dian)池(chi)組件開始新一輪(lun)的充(chong)電(dian)(dian)(dian)。當(dang)遇到陰雨天或夜(ye)晚不能(neng)為蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)電(dian)(dian)(dian)時,鋰電池平時儲存的電量(liang)(liang)可供系統繼續(xu)工作(zuo),依然可穩定(ding)提供電源。當遇到(dao)長(chang)期連續(xu)陰雨(yu)天,太陽能(neng)發電量(liang)(liang)不足(zu),鋰電池電壓(ya)持續(xu)下(xia)降,到(dao)了設定值,系(xi)統關(guan)閉負(fu)載輸(shu)出功能,保護(hu)鋰電池。當鋰電(dian)(dian)池電(dian)(dian)壓升到設定(ding)值,系統自動恢復供電(dian)(dian)。
農(nong)業物聯網信息管理平臺建設
四情監測管理包含實時數據(ju)監測、監測數據(ju)傳(chuan)輸等功(gong)能,通過這個模塊的功(gong)能可(ke)以將病蟲情、墑情、苗(miao)情、災情的數據(ju)采集、數據(ju)傳(chuan)輸分(fen)類、分(fen)時管理和維(wei)護,并(bing)使得系統(tong)能對不同類型的數據(ju)模塊化維(wei)護,可(ke)獨立運行,也可(ke)以綜合管理,使得四情監測的建設(she)可(ke)以按照(zhao)不同模塊分(fen)開建設(she),也可(ke)以統(tong)一(yi)建設(she)實現方案選(xuan)配(pei)。
收集的害、蟲(chong)分(fen)別進(jin)行分(fen)段(duan)存放和拍照與(yu)計(ji)數(shu),并(bing)將數(shu)據(ju)發送至(zhi)監測(ce)平臺(tai)(tai),平臺(tai)(tai)整理分(fen)析每天的數(shu)據(ju),形成數(shu)據(ju)庫,以(yi)供(gong)林(lin)業(ye)專(zhuan)家遠程(cheng)診(zhen)斷(duan)。通(tong)過系統設(she)置(zhi)(zhi)或遠程(cheng)設(she)置(zhi)(zhi)后自動(dong)拍照將現場拍攝的圖片(pian)無線發送至(zhi)監測(ce)平臺(tai)(tai),平臺(tai)(tai)整理并(bing)計(ji)算每天的數(shu)據(ju),形成數(shu)據(ju)庫,以(yi)供(gong)林(lin)業(ye)專(zhuan)家遠程(cheng)診(zhen)斷(duan)。根據(ju)圖片(pian)與(yu)數(shu)據(ju),分析人(ren)員可對每(mei)個時間段(duan)內收(shou)集的(de)(de)害蟲(chong)進行分類與(yu)計數。具有現場或遠程(cheng)編程(cheng)功(gong)能,設備的(de)(de)各種功(gong)能可通過(guo)網絡遠程(cheng)設置、修改和讀取,還可根(gen)據需要遠程(cheng)拍攝自己(ji)需要的(de)(de)照片并上傳(chuan)到(dao)服務器(qi)。
主(zhu)要功能:智能采集、智能傳(chuan)輸、智能統計、人工統計。
墑(di)情(qing)監測模塊主要負(fu)責采(cai)集農林種植生產環境(jing)信息(xi),包括:土(tu)壤(rang)水分/鹽分、土壤溫濕(shi)度、電(dian)導(dao)率。PH值等諸多(duo)影響作物生長的土壤信息(xi),上傳至服務器并控制相關(guan)設備。墑情(qing)信息(xi)可以實(shi)時直觀(guan)展現(xian)在行政區劃地圖上,方(fang)(fang)便管(guan)理人員通過列表、圖表的(de)(de)方(fang)(fang)式(shi)查(cha)看詳細(xi)墑情(qing)信息(xi),也可以定時將(jiang)采集到(dao)的(de)(de)各種數(shu)據通過無線網絡發送(song)到(dao)監測平臺或者管(guan)理人員的(de)(de)手機上,方(fang)(fang)便指導(dao)農業生(sheng)產并有效(xiao)形成災害預(yu)警,以便(bian)相關部門(men)及(ji)時采取(qu)措施,降低災害損失。
主要功能(neng):智能(neng)采集、智能(neng)傳輸、智能(neng)統(tong)計。
苗(miao)情(qing)(qing)監測模塊(kuai)通過(guo)苗(miao)情(qing)(qing)監測設(she)備,實時采集現場作物生(sheng)長(chang)(chang)情(qing)(qing)況,通過(guo)高(gao)清視頻了解作物的生(sheng)長(chang)(chang)態勢(shi)來判斷作物的整體發育與生(sheng)長(chang)(chang)是否良好,并且提供(gong)定時拍照(zhao)功能,將(jiang)每個(ge)特定時期(qi)的作物長(chang)(chang)勢(shi)圖片拍照(zhao)并上傳至數(shu)據(ju)中心(xin),以備后期(qi)的作物長(chang)(chang)勢(shi)分析(xi)提供(gong)依據(ju)。
主要功能:實(shi)時(shi)視頻、定時(shi)拍照、分時(shi)拍照、數據(ju)上傳、區域圖(tu)片(pian)展(zhan)示等。
在地圖中(zhong)選擇(ze)需要查看(kan)的(de)某一個站點,點擊(ji)可查看(kan)具本(ben)站點內(nei)的(de)監測(ce)數據,通過GIS地圖的(de)(de)方(fang)式,直(zhi)觀展(zhan)示(shi)區域內(nei)的(de)(de)各類設備工(gong)作狀態及檢測數據情(qing)況,起到直(zhi)觀的(de)(de)統(tong)計及展(zhan)示(shi)效(xiao)果。
系統能夠(gou)將空氣(qi)溫濕度、土壤傳(chuan)感器、二(er)氧(yang)化碳(tan)濃(nong)度、光照(zhao)采(cai)集設備傳(chuan)輸而來的實時環境監測數(shu)據在(zai)系統中進行可視化顯(xian)示。
查看(kan)設(she)備(bei)的(de)定時(shi)(shi)模式(shi)、光控(kong)(kong)、雨控(kong)(kong)、溫(wen)控(kong)(kong)、落蟲、加(jia)熱、倉(cang)門開啟、信(xin)號強度(du)等工作(zuo)(zuo)狀態信(xin)息,能夠準確的(de)了解設(she)備(bei)的(de)實(shi)時(shi)(shi)的(de)工作(zuo)(zuo)情況(kuang),可對設(she)備(bei)出現的(de)故障進(jin)行研判、分析(xi)、和(he)預警。設(she)備(bei)有(you)光控(kong)(kong)和(he)時(shi)(shi)控(kong)(kong)兩種模式(shi)供用戶選擇。可以自行設(she)定工作(zuo)(zuo)時(shi)(shi)長、落蟲時(shi)(shi)間、加(jia)熱時(shi)(shi)長、加(jia)熱溫(wen)度(du)、加(jia)熱倉(cang)高低溫(wen)保護閾(yu)值、圖(tu)(tu)片上傳時(shi)(shi)間間隔和(he)圖(tu)(tu)片分辨率選擇。
該(gai)模(mo)塊提(ti)供空(kong)(kong)氣(qi)溫(wen)度(du)、空(kong)(kong)氣(qi)濕(shi)度(du)、二(er)氧化(hua)碳濃度(du)、光(guang)照等(deng)(deng)環境監測數(shu)據(ju)的(de)歷史(shi)數(shu)據(ju)查詢(xun)功能,提(ti)供溫(wen)室環境預警事(shi)件信(xin)息的(de)查詢(xun)功能。同時可以將溫(wen)室內空(kong)(kong)氣(qi)溫(wen)度(du)、空(kong)(kong)氣(qi)濕(shi)度(du)、二(er)氧化(hua)碳濃度(du)等(deng)(deng)環境監測數(shu)據(ju)以及環境預警事(shi)件信(xin)息以圖表形(xing)式(shi)或曲(qu)線圖形(xing)式(shi)形(xing)成統計報(bao)表,供管理人員做出(chu)適當(dang)的(de)作物生長管理、分析與決(jue)策。
實時曲(qu)線(xian):實時趨勢(shi)曲(qu)線(xian)可將系統采集到的溫室內的數據以實時曲(qu)線(xian)的方式顯(xian)示出來,便于觀(guan)察系統某時間(jian)段內整體檢測狀態。
歷史曲(qu)(qu)線(xian):可(ke)顯示(shi)出溫室內各(ge)測量參(can)(can)(can)數的日(ri)、月(yue)、季、年參(can)(can)(can)數變(bian)化曲(qu)(qu)線(xian),根據該曲(qu)(qu)線(xian)可(ke)合理的設置(zhi)系統參(can)(can)(can)數值。可(ke)分析(xi)各(ge)參(can)(can)(can)數變(bian)化對作(zuo)物生(sheng)長產生(sheng)的影響;可(ke)將溫室內數據測量結果(guo)存儲為報表形式(shi),對各(ge)參(can)(can)(can)數進行分析(xi)和瀏覽,供其他(ta)研究之用。
通過手(shou)機終端APP可以隨時隨地(di)查看監(jian)測區域的(de)四情情況(kuang)(kuang)。及時掌(zhang)握作(zuo)物的(de)生(sheng)長情況(kuang)(kuang),病害情況(kuang)(kuang),環境氣象信息,設備(bei)的(de)運行狀態,工(gong)人生(sheng)產(chan)狀況(kuang)(kuang)進行實(shi)時監(jian)控,遠(yuan)程控制相關設備(bei),有了(le)這個“千里(li)眼(yan)”,管理人員就(jiu)能(neng)真正做到“運籌(chou)帷幄,決勝千里(li)”。
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