基于物联网智能滴灌节水控制系统--智慧林农业技术方案

基于物联网智能滴灌节水控制系统智慧林（农）业技术方案

2015年10月

方案由:北-京-华-星-智-控-提-供

目录

1 系统概述 (3)

2 系统方案组成 (3)

2.1系统功能 (5)

2.1.1数据采集 (5)

2.1.2阀门控制 (5)

2.1.3智能控制 (6)

2.1.4用户定制化服务 (6)

2.1.5数据监控 (6)

2.1.6视频监控 (6)

2.1.7物联网技术 (6)

2.1.8信息溯源 (6)

2.1.9系统操作权限 (7)

2.2系统特点 (7)

3 经济效益 (7)

4 设备部署 (8)

4.1部署原则 (8)

4.2设备报价 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

1 系统概述

我司提供的智慧林（农）业物联网系统针对林（农）业山地、大田种植分布广，监测点多，布线供电困难等特点，基于领先的“物联网、移动互联网、云计算”技术，采用高精度环境信息采集设备、灌溉用水量智能决策、远程/自动控制灌溉设备以及视频监控设备来实现林（农）业大田生产的智能化、自动化。

本方案针对用户制定的智慧物联网应用系统，是一项节水、节肥、节能、高效、智能、可操作性强的现代林业技术，具有广阔的推广和应用前景。

2 系统方案组成

系统由无线智能网关、滴灌智能控制器、无线采集器，太阳能电池板，各种传感器（土壤水分传感器、温度、湿度、风速、风向、雨量、光照、叶面湿度、树径传感器、土壤电导率传感器），控制电磁阀，视频摄像头，高清硬盘录像机等以及云服务器软件，手机APP软件组成。

系统设备详细连接示意图如下：

基于物联网智能滴灌控制系统智慧林（农）业技术方案

4

水源井

水泵

肥料

总电磁阀

分电磁阀

滴灌

分电磁阀

分电磁阀 土壤水分梯度监测

土壤水分传感器

土壤水分传感器 土壤水分传感器

土壤水分传感器

滴灌智能控制器 PT6000-DG06-SW

气象站： 温度、湿度、风速、风向、雨量、光照

无线采集器

太阳能 流量计

无线采集器

内置太阳能

页面湿度传感器 树径传感器

管理 工作站

监测数据中心

数据处理 服务器

交换机

监测显示

网关

防火墙

图像采集监测仪

植物生长过程监测

植物生长环境监测

智能滴灌自动灌溉

红外高清摄像机

红外高清智能球机

病虫害及安全监控

高清硬盘录像机

PUTD 智慧云平台

运营商网

智能手机移动用户

互联网

IPad 移动用户

智慧林业——滴灌智能控制系统设备连接示意图

LoRa 无线智能网关

LoRa 无线覆盖网

GPRS/3G

GPRS/3G

2.1系统功能

2.1.1数据采集

系统可外接气象站、土壤湿度传感器、温度传感器等，自动采集数据记录到系统内，并上传到云端服务器。

现场设备

2.1.2阀门控制

1)固定程序控制

每个阀门可独立设置灌溉程序，互不影响。

灌溉时间设置：每个阀门可设置多个灌溉日期（如几月几号或星期几），每个灌溉日期可设置开启时间（在0：00-24：00范围内任意设置，如03:31开启），关闭时间（在0：00-24：00范围内任意设置，如11:11关闭）。

2) 手动控制

每个阀门可在控制室内进行临时手动的开与关。

2.1.3智能控制

系统可根据采集土壤湿度数据智能控制该区域阀门的开关。如设置该区域的土壤湿度上限为12，下限为7，那么当土壤湿度低于7时，不管此时是否设置灌溉程序，该阀门自动开启；当土壤湿度高于12时，不管此时该阀门灌溉程序是否进行，阀门自动关闭。

2.1.4用户定制化服务

可以在某些树种上安装页面湿度传感器、树径传感器以及图像采集仪，使这部分树种随时可以远程了解树木的生长过程，包括树干长粗了多少，当前的图像等，达到“采样研究、。

2.1.5数据监控

对系统内各部分压力、各阀门水流量、各阀门开启时间，各区域土壤湿度、系统用电量、林区火灾等进行实时监控，并自动录入系统，上传到云端。如出现异常现场发出警报，或通过管理人员手机APP推送告警信息。

2.1.6视频监控

在视频监测点布设高清无线摄像头，同时监控室通过大屏进行动态显示，支持用户远程进行当前视频查看，以及监控视频回看功能。

2.1.7物联网技术

可以通过互联网远程登录该平台，可远程查看系统运行情况，可实时查看各个区域的光照、空气温湿度、土壤湿度、土壤温度等信息，可查询各项采集数据的历史记录；也可远程对系统发布控制指令，编制灌溉程序。

2.1.8信息溯源

树木在整个生长过程中的情况以及周边环境的情况全部通过设备记录在后台服务器中，为日后科研机构对树木进行分析研究或者终端用户需要了解过程信息提供了追溯依据。

2.1.9系统操作权限

可为不同类型的用户设置不同的操作权限，可在系统中自主添加农场信息和维护农场信息，可为不同区域授权不同设备，可在系统中管理设备信息。

2.2系统特点

1.通过增加自动化控制系统后，灌水时间、灌水量和灌溉周期等完全根据树木需水参

数自动启闭水泵和自动灌溉，人的作用仅仅是调整控制程序和检修控制设备。

2.无线智能网关、智能控制器、无线采集器、摄像头等室外设备采用严格的IP66封装

等级，适应苛刻的室外部署环境条件。采用太阳能板供电方便野外部署，内置的太阳能充电电路使得节点可以长期的在野外持续工作，节省电量。

3.设备采用无线进行数据传输，施工灵活、便捷。用户花费较少的施工成本即可快速

体验先进物联网技术带来的管理提升，节省人员，提高效率。

4.无线设备内置放大电路，支持远距离的数据传输。

5.通过先进的物联网技术，真正做到用户随时随地通过电脑或手机进行远程查看和接

收告警。

3 经济效益

采用自动化滴灌系统的设计、运行与维护技术，可以实现单次灌溉比常规灌溉节水80%，节电70%；提高苗木种植成活率至98%以上，同时减少人工投入至少60%。

滴灌栽培树木丰产林还具有避免化肥污染，防止地力衰退和加速改善生态环境等生态环保效益。