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农业物联网土壤商情管理


发布日期:[2017-04-24] 共阅[643]次

农业物联网土壤商情管理

农业物联网信息化依靠物联网的核心和基础建立农业数字化管理,在互联网基础上的延伸和扩展的信息的传输;其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。通过射频识别(RFID)、红外感应器、定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

   随着人们对农产品的需求越来越高,物联网在农业上的应用范围也越来越广泛,就物联网的关键技术对农业生产有着很大的帮助,我国大部分地区都是依靠土壤栽培种植,作物的生长好坏与土壤有着直接的。首先突然的含水量多少决定作物基本所需。在线时时监测土壤含水量首要问题,采用目前土壤水分传感器采用上zui流行的现场测试土壤水分原理:频域反射原理(FDR),该技术zui早应用于美国,即传感器发射一定频率的电磁波,电磁波沿探针传输,到达底部后返回,检测探头输出的电压,由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量,由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量。水分是决定土壤介电常数的主要因素。测量土壤的介电常数,能直接稳定地反应各种土壤的真实水分含量。FDR土壤水分传感器可测量土壤水分的体积百分比,与土壤本身的机理无关,此原理是目前上zui流行的土壤水分传感器测量方法。

土壤智能监控系统

  随时随地远程查看农作物生长情况、各园艺设备的运行状态、生产情况,有了这个“农气通”手机客户端,管理人员可以远程轻松监控、管理作业生产,大大减轻工作负担。当然,这也为后期农产品溯源提供画面依据。

  手机远程控制是农业物联网控制系统的另一便捷控制方式,通过手机客户端,可以远程查看设施环境数据和设备运行情况,还可以分析数据,方便灵活管理。

  农业用传感器的品种较多,按其检测参数分数,主要有以下几种:

  (1)温度和湿度:作物的生长与温度和湿度有密切关系,塑料大棚的控制参数中,温度与湿 度检测、控制是主要参数之一。

  (2)FDR土壤水分传感器:作物生长需要水份,在设施农业中如何灌水,做到既不影响作物生长又不 浪费水资源是至关重要的问题。土壤墒情的检测,需要用土壤水分传感器。目前较广泛采用 的FDR原理土壤水分传感器由四针式不锈钢钢针作为监测感应部分。

  (3)NDIR红外CO2:农作物生长发育离不开光合作用,而光合作用又与CO2有关,所以控制CO2的 浓度,有利于作物的生长发育。

  (4)光照度:设施农业中,采用栽培管理自动化系统其光源完全为人工光,而不用太阳光, 采用光传感器来检测和控制光照强度,使作物可以得到均匀一致的光照。

  (5)土壤养分:土壤养分依赖于施肥,合理施肥不仅可以提高作物产量,而且可以避免过施 肥而造成不必要的损失。土壤养分的测定包括土壤有机质、pH值、氮、磷、钾以及交换性钙 和镁的检测。土壤养分测定,广泛采用离子、生物传感器。

  由于设施农业用传感器是在系统中发挥作用,因此传感器的性能必须符合以下要求:

  (1)长期稳定性好农业设施用传感器的使用环境比工业更恶劣,如高温、高湿。因此传感 器长期稳定性要更高,需要解决涉及传感器稳定性的关键技术包括材料、工艺等。

  (2)能适应系统要求设施农业的实质是实现人为调节和控制作物生长环境条件,是通过一 个闭环系统来实现的。因此传感器的性能都应该与控制系统相适应。尤其是传感器的长距离 布点、传感器灵敏度的一致性、传感器的响应时间等,这样才能使系统真正做到快速反应和 调控环境的工作。

  (3)优良的性能价格比由于用量较大,因此必须要求其价格较低廉,否则难于推广。

  由于我国农业现代化水平较低,设施农业刚起步,因此为了设施农业的发展,必须从传感器 生产过程中挖潜,尽量降低成本,以满足性价比要求。

  通过对农田土壤、小气候和作物长势信息的实时监测。根据采集到的信息,结合作物的水肥需求和田间管理情况制定自动开启水泵,实现无人职守自动灌溉,分片控制,预防人为误操作。

 

 
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