智慧農(nóng)業(yè)是一種新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,它與現(xiàn)代管理系統(tǒng)相結(jié)合,集合多種信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)踐的綜合應(yīng)用,目前,已廣泛應(yīng)用于溫室種植業(yè)、畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯等方面。
近年來,隨著全球水資源日益短缺,世界各國都在積極探索節(jié)約用水的有效途徑和措施。自動控制的自由裁量節(jié)水灌溉技術(shù)代表著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,灌溉系統(tǒng)自動化水平低是我國農(nóng)業(yè)高效發(fā)展的主要原因,節(jié)水灌溉作為一項(xiàng)現(xiàn)代工程技術(shù),無論是工程節(jié)水、節(jié)水農(nóng)業(yè)、節(jié)水管理,都必須建立在節(jié)水灌溉設(shè)備的基礎(chǔ)上,才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。節(jié)水灌溉技術(shù)是為解決水資源短缺、提高灌溉效率而發(fā)展起來的現(xiàn)代灌溉技術(shù)之一。
智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)不需要人工控制。該系統(tǒng)可以動態(tài)地測量什么時候需要灌溉和需要多長時間。該系統(tǒng)可自動開啟或關(guān)閉灌溉;土壤過干時可增加噴灌量,土壤過濕時可減少噴灌量。
智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)涉及傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)等高科技技術(shù)。這些新技術(shù)的應(yīng)用為我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變奠定了重要基礎(chǔ)。
根據(jù)不同的作物品種,適宜的濕度也不同。以草坪為例說明智能灌溉系統(tǒng)的工作流程。根據(jù)草坪生長的需要,在智能灌溉系統(tǒng)管理平臺上設(shè)置合適的濕度范圍50%-60%RH。當(dāng)土壤濕度傳感器檢測到濕度低于50%時,根據(jù)設(shè)定要求自動打開閥門進(jìn)行灌溉,或通過微信短信等方式提醒管理人員該澆水了。收到提示后,管理員打開灌溉閥,并在灌溉濕度達(dá)到50%-60%時自動關(guān)閉。
lora網(wǎng)關(guān)智能灌溉系統(tǒng)
智能灌溉系統(tǒng)控制下的灌溉過程不需要人們的直接參與。這個系統(tǒng)自己灌溉。經(jīng)理的工作已從以前的操作員轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)理和控制系統(tǒng)。可選擇遠(yuǎn)程灌溉、常規(guī)灌溉、循環(huán)灌溉等多種灌溉方式,并可根據(jù)作物需要進(jìn)行設(shè)置。
傳感器、變頻控制柜、閥門、管理云平臺等設(shè)備是智能灌溉系統(tǒng)的主要組成部分。它們將整個灌溉系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)智能連接起來,并結(jié)合土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動灌溉。
智能灌溉系統(tǒng)基于Lora網(wǎng)關(guān)的DLC智能自動控制功能和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的邊緣計算功能,結(jié)合土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)和氣象監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)全自動設(shè)施農(nóng)業(yè)、大田農(nóng)業(yè)、溫室、園林等場景的自動灌溉。
lora網(wǎng)關(guān)整個智能灌溉系統(tǒng)的設(shè)計:
1.水源:常用水源包括自來水、河流、水井、水庫等可用水源。具體來說,結(jié)合農(nóng)田的實(shí)際情況,水源可以有足夠的供水能力,也可以用于山區(qū)等需要從低洼地抽水灌溉的地方;
2.電源:指系統(tǒng)各環(huán)節(jié)控制器、傳感器等設(shè)備的電源??蛇x擇自帶電池的設(shè)備,滿足低功耗運(yùn)行,每分鐘上傳一次數(shù)據(jù),實(shí)時顯示電池電壓、信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)、防水、遠(yuǎn)距離通訊等功能;
3.云管理平臺:負(fù)責(zé)接收、保存、分析、處理和發(fā)布各種操作程序指令和數(shù)據(jù),相當(dāng)于人體神經(jīng)系統(tǒng);
4.通信網(wǎng)絡(luò):該部分主要由智能灌溉系統(tǒng)中的各設(shè)備自帶,支持3G/4G/5G/以太網(wǎng)/WiFi等方式,保證信號在監(jiān)控、傳輸和返回的全過程中不被中斷,要求可靠性和穩(wěn)定性高;
5.顯示面板:該部分設(shè)備由手機(jī)app和電腦組成,可實(shí)時查看灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用位置,便于控制和維護(hù);
6.其他輔助設(shè)備:輔助設(shè)備,如監(jiān)測儲罐液位和壓力的收集器、監(jiān)測照明的傳感器等。
智能灌溉系統(tǒng)應(yīng)用廣泛,適用環(huán)境多樣。它非常關(guān)注定期檢查、布線成本高和維護(hù)成本高的問題,并逐漸進(jìn)入千家萬戶。