一、系統簡(jiǎn)介
針對大田種植分布廣、布線(xiàn)困難、監測點(diǎn)位多等特點(diǎn)，南京及時(shí)雨農業(yè)科技有限公司自主研發(fā)了一套農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大田智能灌溉系統，通過(guò)將傳感器采集到的土壤溫度、土壤水分、土壤PH值、空氣濕度、光強等實(shí)時(shí)環(huán)境數據，通過(guò)四信無(wú)線(xiàn)LoRa終端、LoRa智能網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸到智慧云平臺，實(shí)現數據采集、分析、電磁閥、泵的遠程控制，對大田環(huán)境及作物生長(cháng)環(huán)境數據進(jìn)行監測，實(shí)現墑情自動(dòng)預報、灌溉智能決策，通過(guò)遠程專(zhuān)家會(huì )診提出有效及針對性措施，快捷高效地指揮調度；系統采用太陽(yáng)能供電，在解決布線(xiàn)困難的基礎上，能快速收集田間信息，實(shí)現用水、用肥的精準控制，實(shí)現節本增效，降低化肥投入量，減少浪費，降低污染，穩收增產(chǎn)等目的！
二、系統功能
物聯(lián)網(wǎng)種植系統的完善，可根據不同區域的土壤類(lèi)型、種植作物、灌溉水源及灌溉方式等劃分?；谖锫?lián)網(wǎng)的大田種植智能管理系統針對農業(yè)大田種植分布廣、監測點(diǎn)多、布線(xiàn)和供電困難等特點(diǎn)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用高精度土壤溫濕度傳感器和智能氣象站，遠程在線(xiàn)采集土壤墑情、酸堿度、養分、氣象信息等，實(shí)現墑情（旱情）自動(dòng)預報、灌溉用水量智能決策、遠程、自動(dòng)控制灌溉設備等功能。
該系統根據不同地域的土壤類(lèi)型、灌溉水源、灌溉方式、種植作物等劃分不同類(lèi)型區，在不同類(lèi)型區內選擇代表性的地塊，建設具有土壤含水量、地下水位、降雨量等信息自動(dòng)采集、傳輸功能的監測點(diǎn)。通過(guò)灌溉預報軟件結合信息實(shí)時(shí)監測系統，獲得作物合適的灌溉時(shí)間、灌溉水量及需采取的節水措施為主要內容的灌溉預報結果，定期向群眾發(fā)布，科學(xué)指導農民實(shí)時(shí)實(shí)量灌溉，達到節水目的。
三、系統優(yōu)勢
系統通過(guò)先進(jìn)的遠程工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)，讓用戶(hù)足不出戶(hù)就可以實(shí)現遠程控制灌區設備?？梢宰远x灌溉方案和計劃，一鍵切換自動(dòng)控制，系統將會(huì )按照方案配比自動(dòng)灌溉。提供PC和手機客戶(hù)端功能，客戶(hù)可以通過(guò)電腦或手機在任意地點(diǎn)就可以對灌區的所有設備遠程控制。
系統可靠性高，配有一鍵自動(dòng)切換，操作過(guò)程更加便捷。該系統擴容性，靈活性強，可進(jìn)行分區域、多路的集中或分散智能控制。適合各種灌溉方式(滴灌、噴灌、微灌等)系統具有數據分析、決策等功能，利用傳感器或設置內容作為灌溉運行的控制條件，實(shí)現智能化灌溉。
多種控制
具有自動(dòng)灌溉、定時(shí)灌溉、周期灌溉、手動(dòng)灌溉等多種模式，用戶(hù)可根據需要靈活選用灌溉模式；可實(shí)現手動(dòng)、手機APP、電腦等多種方式控制。
動(dòng)態(tài)顯示
具有自動(dòng)灌溉、定時(shí)灌溉、周期灌溉、手動(dòng)灌溉等多種模式，用戶(hù)可根據需要靈活選用灌溉模式；可實(shí)現手動(dòng)、手機APP、電腦等多種方式控制。
統計數據
統計灌區環(huán)境各項數據，通過(guò)對比分析不斷提升優(yōu)化灌溉模式
可視化
通過(guò)灌區攝像頭監測各灌區，灌區動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)掌握
實(shí)時(shí)數據
數據活躍性高，第一時(shí)間掌握各項環(huán)境數據
遙感數據
利用遙感技術(shù)進(jìn)行土地利用現狀分析、農業(yè)病蟲(chóng)害監測、農作物估產(chǎn)等
四、
系統特點(diǎn)
基于NB-IoT的智能灌溉系統：遠距離傳輸，超低功耗
中國是農業(yè)大國，耕地面積約20億畝，NB-IoT技術(shù)與傳感器的結合，可以滿(mǎn)足遼闊的耕地面積、多變的自然環(huán)境場(chǎng)景下的農業(yè)無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)應用需求。NB-IoT技術(shù)擁有低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量的優(yōu)勢能夠很好地解決農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的痛點(diǎn)，為未來(lái)智慧農業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
基于LOAR的智能灌溉系統：遠距離傳輸，超低功耗
智慧灌溉系統將傳感器采集到的土壤溫度、土壤水分、土壤PH值、空氣濕度、光強等實(shí)時(shí)環(huán)境數據，通過(guò)四信無(wú)線(xiàn)LoRa終端、LoRa智能網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸到智慧云平臺，實(shí)現數據采集、分析、電磁閥、泵的遠程控制，然后再結合專(zhuān)家決策系統的支撐，實(shí)現自動(dòng)或手動(dòng)灌溉。
基于GPRS的智能灌溉系統：遠距離傳輸，超低功耗
從無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )體系結構,傳感器節點(diǎn)軟硬件設計,傳感器網(wǎng)絡(luò )與灌溉管網(wǎng)的部署,GPRS通信設計以及傳感器埋深模型的設計等方面構建了基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )與GPRS的灌溉系統.從而實(shí)現利用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)對灌區作物生長(cháng)的環(huán)境參數進(jìn)行遠程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監測,在客戶(hù)端以GPRS無(wú)線(xiàn)通訊方式進(jìn)行遠程數據獲取,并針對分析結果及系統設定對灌溉終端進(jìn)行遠程控制。
五、系統構架：
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大田信息采集可分為地面信息采集和地下或水下的信息采集兩部分：
1、地面信息采集：
（1）使用地面溫度、濕度、光照、光合有效輻射傳感器采集信息可以及時(shí)掌握農作物生長(cháng)情況，當農作物因這些因素生長(cháng)受限，用戶(hù)可快速反應，采取應急措施；
（2）使用雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓傳感器可收集大量氣象信息，當這些信息超出正常值范圍，用戶(hù)可及時(shí)采取防范措施，減輕自然災害帶來(lái)的損失。如：強降雨來(lái)臨前，打開(kāi)蓄水池蓄水口做儲水準備和大田排水系統開(kāi)啟排出大田多余水量。
2、信息采集：
（1）可實(shí)現土壤溫度、水分、水位、氮磷鉀、溶氧、PH值的信息采集。
（2）水源、水位、水質(zhì)的監控。
（3）檢測土壤溫度、水分、水位是為了實(shí)現合理灌溉，杜絕水源浪費和大量灌溉導致的土壤養分流失。
（4）檢測氮磷鉀、溶氧、PH值信息，是為了全面檢測土壤養分含量，準確指導水田合理施肥，提高產(chǎn)量，避免由于過(guò)量施肥導致的環(huán)境問(wèn)題。
3、視頻監控：
視頻監控系統是指安裝攝像機通過(guò)同軸視頻電纜將圖像傳輸到控制主機，實(shí)時(shí)得到植物生長(cháng)信息，在監控中心或異地互聯(lián)網(wǎng)上即可隨時(shí)看到作物的生長(cháng)情況。
4、報警系統：
用戶(hù)可在主機系統上對每一個(gè)傳感器設配設定合理范圍，當水源、地面、地下或水下信息超出設定范圍時(shí)，報警系統可將田間信息通過(guò)手機短息和彈出到主機界面兩種方式告知用戶(hù)。用戶(hù)可通過(guò)視頻監控查看田間情況，然后采取合理方式應對田間具體發(fā)生狀況。
六、系統配置構成
1、信息采集系統：
（1）地面配置：溫度、濕度、光照、光合有效輻射、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓等設備；
用途：監控和采集環(huán)境參數，并提供相應的對應措施。
（2）水源配置：水位、氮磷鉀、溶氧、PH值等設備；用途：用于實(shí)時(shí)監控水位和水質(zhì)。
（3）土壤地下：土壤溫度、水分、氮磷鉀、溶氧、PH值等設備；
用途：用于實(shí)時(shí)采集在作物生產(chǎn)中，影響其生長(cháng)的重要環(huán)境因子參數。
2、執行設備配置：中央智能控制器、智能控制器；用于分析和控制灌溉系統。
3、無(wú)線(xiàn)傳輸系統：用于遠程無(wú)線(xiàn)傳輸采集數據。
4、視頻監控系統：查看作物實(shí)時(shí)生長(cháng)情況，病蟲(chóng)害防治及園區大棚監控。
5、軟件平臺：遠程數據實(shí)時(shí)查看功能；自動(dòng)化控制功能；各類(lèi)預警功能；
6、供電設備：依靠太陽(yáng)能板供電，無(wú)需外圍供電。通過(guò)有線(xiàn)連接土壤溫濕度傳感器、電磁閥傳感器等，從而獲取數據傳送云端。
