农业“四情”(墒情、苗情、虫情、灾情)监测预警系统_百度文库
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农业“四情”(墒情、苗情、虫情、灾情)监测预警系统
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我国是农业大国，农田种植是我国传统农业中最广泛的种植方式，由于农业技术落后，农田种植中问题日益突出：过去的水渠漫灌随着水资源减少已不适用于当下的农田生产；土地营养流失，农药的大量使用，造成土壤结构发生变化；专门从事农业生产的农民数量减少，农田管理粗放，传统的耕种方式已不能满足市场需求。在传统农田生产中，由于缺乏有效的农田环境监测手段，农民无法对作物生长作出及时有效的调整，仅凭经验判断，造成成本高、效益低的状况。
由石家庄圣启科技有限公司自主研发的智能农田种植环境监测物联网系统，针对农业大田种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点，以数字农田和农田远程管理为切入点，采用物联网技术、利用网络构建统一便捷的信息交互平台。
（1）系统设计原理
此系统采用传感器测量影响植物生长的光照强度、温湿度、土壤墒情、二氧化碳浓等环境参数，通过物联网将所测量参数传送到管理中心，实现对农作物生长环境实时监测；管理中心对测量数据进行综合分析，按照规则给出控制决策，通过物联网将控制指令下发，由现场控制器实现对各类设施的智能控制，保障农作物的生长环境，降低成本，促进增产增收。管理中心软件可根据农作物种类设置生长环境参数范围和控制决策规则，并对所有测量数据进行存储，可依据条件对历史数据进行管理和查询。
（2）系统组成结构
智能农田种植环境监测物联网系统，主要由下位机采集系统、上位机软件应用平台及辅助扩展部分组成。下位机信息采集系统中包含土壤墒情监测系统、水肥一体化系统、田间气候观测站、视频图像采集终端等，上位机软件部分又包含电脑显示控制、手机显示控制、LCD显示屏等，辅助扩展部分根据客户需要，可加入农田病虫害防治、农业专家在线指导、农产品质量追溯、线上交易云平台等一系列农业物联网所包含的系统设备。
田数据信息采集系统
农业大田的各参数传感器，对农田整体环境进行多点实时动态采集，显示装置实时显示农田的温湿度、光照度等数值，能够更加一目了然地展示整个大田的数据全貌。
传感器是系统整个检测环节的重要组成部分，用于将农田环境因子等非电学物理量转变为控制系统可识别的电信号，为系统管理控制提供判断和处理的依据。传感器的主要技术指标有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、漂移、精度等。常用传感器主要有温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2(二氧化碳)传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器以及营养液的盐分(EC)和酸度(PH)传感器等。
（1）农田“四情”监测
农田 “四情” 是指利用物联网技术，动态监测田间作物的墒情、苗情、病虫情及灾情的监测预警系统。用户可以通过电脑和手机随时随地登陆自己专属的网络客户端，可以访问田间的实时数据并进行系统管理，对每个监测点的环境、气象、病虫状况、作物生长情况等进行实时监测。结合系统预警模型，对作物实时远程监测与诊断，并获得智能化、自动化的解决方案，实现作物生长动态监测和人工远程精准管理，保证农作物在最适宜的环境条件下生长，提高农业生产力，增加农民收入。
①土壤墒情监测
土壤墒情自动监测主要是针对土壤水分含量进行监测，通过墒情传感器测量土壤的体积含水量。同时，可以根据用户的需求，该系统可以扩展配置土壤温度传感器、土壤电导率、土壤紧实度仪、土壤原位盐分分析仪、土壤（肥料）养分速测仪等监测所有土壤参数的设备。
检测土壤温度、水分、水位是为了实现合理灌溉，杜绝水源浪费和大量灌溉导致的土壤养分流失。检测氮磷钾、溶氧、PH 值信息，是为了全面检测土壤养分含量，准确指导水田合理施肥，提高产量，避免由于过量施肥导致的环境问题。
②农田虫情监测
自动虫情监测，是利用虫情测报灯（可视化），结合现代光、电、数控技术，实现了在无人监管的情况下，能自动完成诱虫、杀虫、收集、分装、排水等系统作业，通过GPRS移动无线网络，定时拍照采集接虫盒内收集的虫体图片，自动上传到远程物联网监控平台，平台每天自动记录采集数据，形成虫害数据库，可以通过数据列表和图表的形式展现，工作人员可随时远程了解虫体的情况和变化，制定防控措施。
③农田苗情、灾情监测
田间苗情、灾情一体化监测，是指自动监测农作物的生长发育状态、病虫害情况，对灾情进行实时视频监控（包括日间图像和夜间的红外图像）。结合气象、墒情等传感器以及虫情预报灯等，可以对田间苗情、虫情、灾情实现自动监测，使管理人员可以远程关注作物生长状况，用以提供及时高效的指挥和调度。
④专家诊断系统
生产人员可以将植物的病害特征以及危害植物生长的病虫害种类，以文字描述和图片的方式发送至监控平台，由专家在线解答回复，建立一个互动的平台。
（2）温湿度监测
通过温湿度传感器监测农田环境空气温湿度、地表温湿度、土壤温湿度等，并能对数据进行采集、分析运算、控制、存储、发送等。
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超声波一体化气象站
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超声波一体化自动气象站是专门针对环境检测而设计的可移动式的综合观测气象站。系统由一体式金属喷漆支架、数据采集仪、相关传感器及电源系统构成。
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　　产品简介:
　　超声波一体化自动气象站是专门针对环境检测而设计的可移动式的综合观测气象站。系统由一体式金属喷漆支架、数据采集仪、相关传感器及电源系统构成。可对周围环境的风速、风向、温度、湿度、大气压力等气象要素进行全方位监测。广泛应用于各文物展览馆、文物保护中心，文物保护区域等。
　　功能特点：
　　1、采集器：采用工业级处理芯片，整体轻便、坚固美观，适用于各种恶劣环境。
　　2、集成度高：传感、采集、处理、通信一体化高度集成。
　　3、传感器：4个超声波探头来测量风速和风向，没有任何移动部件，仪器更加耐用，数据更加可靠。内置的温度、湿度和气压传感器能监测天气变化， 可实时监测风速、风向、温度、湿度、大气压力等气象要素。
　　4、支架：表面采用热镀锌、静电喷塑工艺处理，抗腐蚀、抗氧化性强。可拆卸、重量轻、体积小。
　　5、气象数据分析软件1套：
　　数据查询功能：支持任意时间段的各类实时数据、历史数据的查询、导出、打印功能。
　　数据统计功能：支持单要素统计功能：可按年、月、日、小时、10分钟或任意时间段进行单要素最大值、最小值、平均值的统计。
　　数据图表功能：根据采集的数据可以形成实时曲线，并可以以柱形图、饼状图等直观的方式呈现。
　　技术参数：
-50～+100℃
0～360&（16方向）
&0.2m/s ＞10m/s
10～1100KPa
　　可以根据用户需求拓展配置：雨量、日照时数、光照度、土壤温湿度、土壤PH值、土壤EC值、蒸发量传感器、总辐射传感器、露点温度传感器、二氧化碳传感器、紫外线辐射传感器、光合有效辐射传感器等各种气象要素传感器。
数据采集仪
数据采集、存储、通讯、分析等功
市电/太阳能/蓄电池/多电源供电系统可选
RS232/RS485、USB、无线GPRS、以太网等通讯方式
安装防护箱、传感器、供电电源、通讯设备等
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