此系統(tǒng)由北京林業(yè)大學(xué)與中網(wǎng)動力(北京)發(fā)展有限公司共同推出,目前已經(jīng)在黑龍江農(nóng)墾、北京、山東等地實施。
1. 系統(tǒng)原理:
智能傳感器節(jié)點(包括傳感器和GPRS模塊)分布在需要監(jiān)測的農(nóng)田上,實時檢測作物生理信息、土壤墑情及溫度,布點密度取決于當(dāng)?shù)刈魑铩⑼临|(zhì)及地形情況。智能傳感器節(jié)點通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)將信息傳到服務(wù)器上。服務(wù)器將所收集到的數(shù)據(jù)發(fā)布到精準(zhǔn)灌溉網(wǎng)站上,在的任何一個地方只要能上網(wǎng)就能進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和下載。手機上網(wǎng)可實現(xiàn)同樣功能。此系統(tǒng)響應(yīng)關(guān)于土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的要求:數(shù)據(jù)自動采集、信息無線傳輸和結(jié)果可視化表達(dá)。系統(tǒng)示意圖如下圖所示:
2. 應(yīng)用案例——黑龍江省齊齊哈爾市興十四農(nóng)業(yè)示范基地項目
(1)、項目介紹:
本項目以實時監(jiān)測植被需水狀況及土壤墑情為切入點,運用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),結(jié)合系統(tǒng)辨識理論,架構(gòu)基于“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的精準(zhǔn)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng),實現(xiàn)土壤墑情的實時檢測、歷史數(shù)據(jù)查詢、錯誤自查、土壤信息及灌溉信息的圖表顯示,并生成用水報表,方便用戶監(jiān)控灌溉用水量,根據(jù)地勢不同,采用不同灌溉策略等功能。*大限度提高水分利用效率,實現(xiàn)從供水管理到需水管理的轉(zhuǎn)變。防止過量灌溉,造成水資源浪費的同時,帶走肥料,污染地下水。
黑龍江省齊齊哈爾市興十四村現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大型噴灌示范基地土壤墑情實時檢測、灌溉預(yù)報基站建設(shè)(該地面積1280畝,主要作物是苜蓿)。
(2)、監(jiān)測基站結(jié)構(gòu)示意圖:
根據(jù)苜蓿根部生長情況及興十四村沙壤土層淺的特點,分層布控土壤水分傳感器,以苜蓿主根部(*層10cm)土壤含水量為灌溉預(yù)報閾值,以灌溉水下滲到第二層(30cm)為停止灌溉的依據(jù),保證灌溉水不滲漏到第三層(50cm)為灌溉目標(biāo),從而實現(xiàn)精準(zhǔn)節(jié)水灌溉預(yù)報的目的。
監(jiān)測基站結(jié)構(gòu)示意圖
(3)、互聯(lián)網(wǎng)查詢:
只需要在瀏覽器地址欄輸入www. ,即進(jìn)入土壤墑情實時檢測及灌溉預(yù)報系統(tǒng)主界面:
3.1:地區(qū)主頁:即對該地區(qū)基本情況的介紹和相關(guān)的照片
齊齊哈爾地區(qū)主頁
3.2功能選擇:
網(wǎng)站功能選擇框
3.3 狀態(tài)查詢:進(jìn)入狀態(tài)查詢頁面,可以根據(jù)需要查詢所有節(jié)點當(dāng)前數(shù)據(jù)或者單個節(jié)點的一段時期內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。
當(dāng)前數(shù)據(jù)查詢
通過網(wǎng)絡(luò)查詢土壤水分和溫度變化曲線
3.4項目建設(shè):項目建設(shè)頁面展示了一些該項目進(jìn)行的過程和成果照片
3.5數(shù)據(jù)下載:進(jìn)入數(shù)據(jù)下載頁面,可以把任何一個節(jié)點的所有數(shù)據(jù)都下載下來進(jìn)行分析或者研究等。
數(shù)據(jù)下載界面
下載的數(shù)據(jù)表格
3.6地區(qū)選擇:選擇想要查詢的地區(qū),已開通查詢功能的地區(qū)為綠色
地區(qū)選擇界面
(4)、手機網(wǎng)絡(luò)查詢:
手機網(wǎng)絡(luò)查詢具有和電腦上網(wǎng)查詢一樣的功能,同樣操作簡單,根據(jù)需求選擇相應(yīng)的功能即可。
通過手機網(wǎng)絡(luò)查詢土壤水分和溫度變化曲線
(5)、報警設(shè)定:
設(shè)定報警對象(及管理員)的,當(dāng)土壤水分值或者溫度值超過設(shè)定的閾值則會發(fā)短信進(jìn)行報警
上位機設(shè)置報警手機號界面
(6)、國內(nèi)外同類產(chǎn)品比較
7、產(chǎn)品優(yōu)勢
按植物生命需水精準(zhǔn)灌溉控制系統(tǒng)從植物生命需水狀況入手,結(jié)合土壤墑情及氣象信息,為節(jié)水灌溉提出了更精準(zhǔn)的控制策略。
基站設(shè)備采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù),配合自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)備,基站能夠完成土壤墑情的自動監(jiān)測,并通過內(nèi)建網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上,真正意義上實現(xiàn)了脫離現(xiàn)場的檢測活動。
系統(tǒng)所有組成單元均具有自主知識產(chǎn)權(quán),具有高精度、低價格的優(yōu)勢,更適應(yīng)中國市場的需求。
系統(tǒng)采用太陽能供電,節(jié)能環(huán)保,低碳無污染。