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小型气象站、物联网网关及土壤墒情产品对农业种植现场监控的解决方案

供稿:北京昆仑海岸传感技术有限公司 2020/6/22 17:46:52

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  • 关键词: 昆仑海岸 农业种植 网关
  • 摘要:随着生活品质的提升,现今人们越来越重视饮食健康。农产品涉及民生健康问题,从政府到百姓、从农场到餐桌都是大家关注的问题,农产品的质量安全不仅关系到农业的可持续发展,更是关系到人民的身心健康,和谐社会发展的,是政府亟待解决的社会问题之一。

随着生活品质的提升,现今人们越来越重视饮食健康。农产品涉及民生健康问题,从政府到百姓、从农场到餐桌都是大家关注的问题,农产品的质量安全不仅关系到农业的可持续发展,更是关系到人民的身心健康,和谐社会发展的,是政府亟待解决的社会问题之一。

新疆维吾尔自治区食品安全溯源体系的建立由新疆农业厅主导推动,通过产品产业链上的各方参与来进行实现。其中主要包括:农产品生产基地、食品加工企业、流通企业、零售企业、最终的食品消费者。

      食品安全溯源体系的建立有赖于物联网相关的信息技术。具体是通过开发出食品溯源专用的各类硬件设备应用于参与市场的各方并且进行联网互动,对众多的异构信息进行转换、融合和挖掘,实现食品安全追溯信息管理,完成食品供应、流通、消费等诸多环节的信息采集、记录与交换。

1   现场需求

        主要应用于农作物全方位参量信息,示范区块为10000亩地,地理位置位于新疆克拉玛依市农业综合开发区白云四路森禾农业现代智慧农业种植示范区,主要需求为采集作物全方位参量信息,以数据种类区分分别为:

1、气象数据(风速、风向、雨量、二氧化碳、大气压力、光照强度、空气温度空气湿度)

2、大气环境监测数据(PM2.5、二氧化碳、氧气)

3、土壤数据(土壤铜离子、土壤铅离子、土壤镉离子、土壤PH值、土壤EC值)

4、水文数据(水质铜离子、水质铅离子、水质镉离子、水质PH、水质EC值)

5、墒情类(土壤温度、土壤湿度)采集的现场需求我司产品KL-H1200物联网网关,及JZH-505型小型气象站。土壤墒情传感器及土壤EC值传感器。

2   系统框图

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3   实施方案

         森禾农业农产品溯源体系建设物联网监测子系统建设内容包括:信息采集与传输系统、计算机网络系统、数据资源管理平台、应用支撑平台、业务应用系统、水资源监控中心、系统安全、系统集成与标准规范等。

(1)信息采集与传输系统:信息采集与传输系统以接入各类型各厂家生产各类传感器采集监测信息为主,使用我司生产的KL-H1200-485-232NTS非标定制型物联网网关将除土壤墒情、小型气象站以外的各类传感器接入KL-1200物联网网关中、经过物联网网关统一通讯协议,上传至森禾云平台。

(2)计算机网络系统:在森禾农业种植地基灌区(区)网的水利管网的基础上,通过购置网络设备,外网的局域网、广域网进行网络结构调整和优化,满足水资源监测点信息的接入要求,为水资源各项业务提供基础通信网络平台。

(3)数据资源管理平台:在整合、扩展和校核已有数据库的基础上,补充建设在线监测数据库、基础信息数据库(包括空间数据库)、业务管理数据库、决策分析支持库。部署数据库管理平台,实现数据输入、数据查询输出、数据维护管理、代码维护、数据库安全管理、数据库备份恢复。

(4)应用支撑平台:建设统一用户管理和数据交换子系统,构建基于统一技术架构的业务应用与运行支撑环境,面向各类应用系统提供基础服务和通用的应用服务功能,完成基础应用环境的搭建和报表、GIS、数据交换等应用组件的开发部署。实现信息资源共享和业务协同。

(5)墒情源监控:鉴于农业种植的特殊性,我公司使用NB-IoT这一新的网络通讯方式,传感器采用3.6V供电模式大批量使用在农田应用上。

(6)系统集成:主要包括对各厂家传感器使用我司KL-1200统一上传协议的硬件集成、软件集成以及与森禾农业已经建设的其它应用系统之间的集成,并且数据形成该公司独有的六联动体系。

1、土壤墒情和无线阀门轮灌联动机制。

2、土壤墒情和自助式施肥机的联动机制。

3、土壤墒情球形面积布点的联动机制。

4、气象大数据的种植防控预案联动机制。

5、土壤肥力、水文监测与施肥的联动机制。

6、大数据累计与专家预案的联动机制。

4   现场工况

    施工现场位于新疆克拉玛依市农业开发区白云四路(克拉玛依机场旁),水利条件便利、交通条件便利、电力配套设施齐全,但网络信号较差。

    在此项目中,中国电信克拉玛依分公司给予了我公司很大的支持,其中,值得一提的是,为了配合我公司大批量使用的土壤墒情传感器及KL-H1200在该项目使用中,提供优质的通讯保障(该区块原来无通讯信号),在传感器及网关安装前,一周时间内,从克拉玛依市区内拉专线架设网络基站(35KM),至项目点处,同时完成NB-IOT网络全覆盖部署,这一举措,使得我公司无线类产品,KL-H1200及JZH-505气象站、土壤墒情传感器,减少了大量的网络铺设,架线工作,使用电信4G通讯网络,NB-IoT通讯网络,很好的解决了数据传输这一问题。在用电上,森禾使用市电和太阳能取电相结合的方式,大大减少了布线安装问题。

1   产品性能

气象站

1、安装简易方便:设备无线组网、无需布线、软件设置后即装即用取电容易:电池供电或室外太阳能供电;

2、防护可靠:所有设备均配置防护箱或具有自防护外壳设计,应对野外大田风霜雨雪和日光照晒等恶劣环境;

3、数据传输可靠:数据通过4G无线网络直接传输至远程云服务平台,自带存储、断网续传,保证数据不丢失。

KL-H1200

支持 10M/100M 以太网络,自由入网;支持 RS232/RS485 串口通讯方式;

• 支持电信、联通和移动的 3G/4G 上网卡,即插即用,智能防掉线,掉线

自动重连,插卡自动拨号等,确保设备永远在线;

• WIFI 无线网卡即插即用,短距离无线通讯方便,信号稳定;

• 支持 Web 功能的远程/本地浏览器访问,通过网页实现实时数据的显示及

相关参数的配置、管理,无需在电脑上安装应用配置软件;

• 支持 Modbus RTU 和 Modbus TCP 两种通讯协议;

• 支持 RS232/RS485 设备串口到网口的透传;

• 内置标准 Modbus TCP 服务器,支持多客户端并发访问;

• 4 个状态指示灯,明确指示系统工作状态;

• 强大的软件升级能力,支持远程和本地两种升级方式;

• 一键恢复,快速恢复系统出厂设置;

• 采集精度达±0.1%,采集类型电流/电压可选;

• 支持数据转换,将采集信号转换成物理量数据,方便用户使用。

1   现场图片


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审核编辑(王静)
更多内容请访问 北京昆仑海岸传感技术有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=46688)

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