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無線傳感器產品在中糧智慧農場現(xiàn)場監(jiān)測的應用

2018-08-13

  應用背景:

  中糧智慧農場是中糧聯(lián)手中國農科院建設的重點農業(yè)項目,位于“中國北京農業(yè)生態(tài)谷”的中部。作為中國國內高科技農場的代表,中糧智慧農場實現(xiàn)了“全產業(yè)鏈”、“全服務鏈”的覆蓋,打造了從田間到餐桌的一站式生態(tài)鏈條。中糧智慧農場是中糧聯(lián)手中國農科院建設的重點農業(yè)項目,位于“中國北京農業(yè)生態(tài)谷”的中部。作為中國國內高科技農場的代表,中糧智慧農場實現(xiàn)了“全產業(yè)鏈”、“全服務鏈”的覆蓋,打造了從田間到餐桌的一站式生態(tài)鏈條。 中糧智慧農場地處北京市房山區(qū)南部琉璃河鎮(zhèn),作為“中國北京農業(yè)生態(tài)谷”項目的重要組成部分,規(guī)劃面積1178畝,由“一心六園”7大核心區(qū)域組成,包括智慧農業(yè)中心,以及6大室外主題園區(qū)花田漫步、牧場悠歌、鄉(xiāng)野記憶、田園拾萃、林間采薇、伊甸尋芳。中糧物聯(lián)網項目位于中糧智慧農場中,是國家屬于國家示范工程項目,旨在形成真正意義上的環(huán)境檢測設備聯(lián)網,大數(shù)據分析與集中展示等功能,為農業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展探索新道路,開辟新方向。

  現(xiàn)場需求:

  對番茄、菌菇生長狀態(tài)與環(huán)境進行監(jiān)控,形成生長曲線,集中在2#館監(jiān)控大廳進行展示。實現(xiàn)生長數(shù)據采集,包括:形態(tài)、尺寸、葉面積、葉溫、蒸騰速率、果實大小及顏色、病蟲害監(jiān)控??勺x取室內環(huán)境參數(shù),包括:溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等。區(qū)分管理人員與普通操作人員,管理人員可配置查看,普通操作人員僅可瀏覽,且對于游客的瀏覽權限有限制。

  系統(tǒng)框架:

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  方案介紹:

  物聯(lián)網系統(tǒng)包括數(shù)據采集(環(huán)境信息采集、監(jiān)控采集),傳輸網絡,數(shù)據中心三部分。數(shù)據采集分布在7#館番茄,3#館出菇室以及2#館出菇室,通過監(jiān)控攝像機采集番茄生長情況,通過環(huán)境設備采集環(huán)境溫濕度、土壤溫濕度、光照、二氧化碳信息??稍O計實驗,幫助研究分析植物最佳生長曲線,也可幫助分析病因及環(huán)境對植物造成的影響。

  番茄種植館(7#館):在7#館設置環(huán)境采集與植物生長狀態(tài)采集設備,分析西紅柿在始果期與旺盛期這兩個階段,生長過程中環(huán)境因素對其產生的影響。

  環(huán)境采集:室內空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水分、二氧化碳、光照

  1)無線傳感器:土壤溫度、土壤水分、二氧化碳;

  安裝位置:安裝在生長架上,土壤溫度、水分插入土壤中;

  2)無線傳感器:空氣溫度、空氣濕度、光照度;

  安裝位置:安裝在立柱上;

  3)物聯(lián)網網關:接收無線傳感器上傳數(shù)據

  安裝位置:安裝在立柱上,設備箱附近;

  菌菇種植室(2#館、3#館):在2#、3#館選各取一個出菇室。設置環(huán)境采集與植物生長狀態(tài)采集設備。

  產品優(yōu)勢:

  1)無需布線、組網方便:空氣溫濕度、光照度三合一傳感器為電池供電,

  現(xiàn)場便于安裝;

  2)信號穿透力強:菌菇種植室外墻壁為由兩層薄鐵板中間棉質保溫層組成,當時安裝時考慮是否有對zigbee信號屏蔽情況出現(xiàn),經現(xiàn)場實地測試,無線傳感器完全可以穿過2間種植室;

  3)高濕環(huán)境使用正常工作:菌菇種植室用來培育靈芝,正常濕度全年保持在96%RH以上,空氣溫濕度、光照度三合一無線傳感器在高濕環(huán)境下工作正常,數(shù)據穩(wěn)定,特別注意的是由于是電池供電,鋰電池在高濕環(huán)境下會發(fā)生自放電現(xiàn)象,建議客戶3個月左右更換一次電池,以保證無線傳感器正常工作;

  二、物聯(lián)網網關優(yōu)勢:

  1)支持多種協(xié)議與客戶云平臺無縫兼容能力強;

  2)支持遠程調試升級,便于客戶實時更新系統(tǒng);

  現(xiàn)場圖片:

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  用戶反饋:

  物聯(lián)網網關具有時間同步設置功能:由于中糧對數(shù)據完整性要求比較高,當網關與電腦主機時間不一致時無法設置時間同步,導致采集時間與記錄時間總是有差距,影響中糧對歷史數(shù)據的讀取和分析,客戶反饋信息后,技術部果斷作出處理,目前網關已經具備時間同步設置功能,滿足了客戶的需求,項目順利通過驗收。


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