智慧农场解决方案

来源:阿米巴在线 浏览次数: 发表时间:2020-12-24 16:59:57 【

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一、方案概述

“仓中有粮,心中不慌”,粮食储备作为我国战略储备计划中最重要的一环,对于我国的经济发展、工业生产以及居民生活都有着切实的影响;当前,现代化、高密度的农业种植基地已逐步形成规模;但是传统农业设施落后、对于人力的依赖性大等特点,已经成为制约农场建设和运营的不利因素;因此,一套完善的智慧农场解决方案,不仅可以有效提高整个农场的管理效率,更能为农场的作物种植、防病虫害、灌溉施肥等环节实现有效的正向干预,从而为农场的生产工作提供更为有力、科学的保障。

智慧农场,是根据不同环境和目标作物的生长要求,通过建立物联网络,实时对土壤和空气的温、湿度等作物生长环境以及虫病害等异常情况的监测,结合以远程可控阀门、消杀无人机等作业设施,进而实现对农场作物生长条件的精确干预,达到保障作物增产、环境持续可发展的正向长远目标。


二、方案架构

根据应用场景以及实际方案实施的架构,将智慧农场设计为四层结构,由下至上分别为:感知控制层、网络传输层、云端管理层以及终端策略层;根据实际农场规模以及作物特点,可将各层级的结构部署进行灵活配置,以适应实际应用场景的需求。

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三、方案建设

感知/控制层:在智慧农场的方案中,感知控制层承担着整套系统的感官和肢体器官功能,通过各类传感器,管理者可实时掌握土壤墒情,虫情,灾情,苗情,气象环境等数据,并根据不同的数值动态调整不同的浇灌策略;通过监控作物的生长态势,同时通过必要的远程设备进行药物干预,可有效预防虫、病灾害造成大范围的损失。

网络传输层:根据农场的实际环境以及管控范围,可灵活选择使用lora/ZigBee/NB/wifi等多网络覆盖形式,组成智慧农场的物联网络,并最终通过公网与云端服务器进行数据和控制命令的交互。

云端管理层:通过云端综合数据处理平台,可将感知层的汇报数据与策略层的控制命令进行实时的整合和转发,最终实现策略层到感知层的实时交互。同时,通过感知层的数据积累,平台还可以根据不同的场景以及实时数据,结合大数据分析结果实现应急状态预警、辅助策略等智能化场景工作。

终端策略层:基于本方案架构中底层数据的采集、传输、整合,终端策略层可为农场管理提供农场环境信息和作物态势的实时数据,同时,根据不同的环境数据信息,农场管理者可通过远程控制,实现对作物生长环境的动态调整和人为干预,进一步保障作物拥有优质的生长环境;另一方面,得益于移动终端的飞速发展,手机、平板等移动智能设备也可作为信息平台的监测、操作端口,为智慧农场的多场景管理提供了有力支撑。

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四、方案应用

智慧农场方案以智慧农场数据管理中心作为应用端核心,可将整个农场的虫情、灾情、环境气象数据以及土壤数据实时展示给用户,用户可根据各项数据的统计结果,通过远程浇灌设施、除虫设施等设备对农场作物的生长环境进行人为干预。例如:

1)通过土壤水分、成分监测等传感器的数据监测,土壤墒情监控系统可自动上报预警,提示浇灌、施肥需求,并通过远程控制设施和联网表计实现自动化、精准化的浇灌。解决人力查看和模糊式估计的传统浇灌模式;

2)通过气象环境信息监测系统,可根据气象信息提前预警霜冻、大风、暴雨等恶劣气候条件,提示用户予以必要的保护性措施,最大程度降低因恶劣气候条件导致的损失;

3)通过数据管理中心的控制后台,用户可进行策略设置,实现自动化监测、响应的管理模式,可实现干旱自动浇灌、水量自动控制,并最终趋向于实现无人化管理;

4)结合云端数据中心的大数据记录和结果分析,用户可根据数据获知全年的降水信息、气候变化等其他作物必要的气候数据。为选取种植品种和策略规划提供更多科学、有效的参考依据。


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