物联网农业智能测控系统所技术特点:
(1)监控功能系统:根据无线网络获取的植物生长环境信息,如监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理,实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。
(2)监测功能系统:在农业园区内实现自动信息检测与控制,通过配备无线传感节点,太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备、配备无线传感传输系统,每个基点配置无线传感节点,每个无线传感节点可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理,实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息。
(3)实时图像与视频监控功能:农业物联网的基本概念是实现农业上作物与环境、土壤及肥力间的物物相联的关系网络,通过多维信息与多层次处理实现农作物的最佳生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业生产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监控为物与物之间的关联提供了更直观的表达方式。比如:哪块地缺水了,在物联网单层数据上看仅仅能看到水分数据偏低。应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据来作决策。因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端,而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用,直观地反映了农作物生产的实时状态,引入视频图像与图像处理,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。
主要功能:数据采集,数据处理,数据通信,信息查询,数据管理,泵站控制,预防报警,作物生长环境参数(土壤水分、养分、空气温湿度、光照、辐射、CO2、风速、风向、雨量等)实时采集和监控。
信息采集1、通过各种传感器采集各类信息,其中包括温湿度、二氧化碳、土壤水分、土壤温度、电导、PH、光量子、光照度、风速、风向、雨量计等2、一个基地可以建多个节点,每个节点可以根据需要连接多个传感器,各个节点可以互联,也可单独传到主控室,进而通过网络传到你的电脑或手机里。
物联网在农业领域的应用有精耕细作、农业无人机、智能温室等。
1、精耕细作
精准农业是在饲养牲畜和种植农作物时让耕种实践更加受控和准确。在这种农场管理方法中,关键是使用IT和各种项目,例如传感器、控制系统、机器人技术、自动驾驶车辆、自动化硬件、可变速率技术等。高速互联网、移动设备以及卫星(用于图像和定位)访问是精准农业的关键技术。
2、农业无人机
技术随着时间的推移而发生了变化,而农业无人机就是一个很好的例子。如今,农业已成为整合无人机的主要产业之一。地面和空中无人机可以帮助农业实现农作物健康评估、灌溉、监测、药物喷洒、种植以及土壤分析。
3、智能温室
温室种植是一种有助于提高蔬菜、水果、农作物等产量的方法。温室通过人工干预或比例调配机制来控制环境参数。由于人工干预会导致生产损失、能源损失和浪费成本,因此可以借助物联网来改造智能温室,实现智能监视和控制气候,从而无需人工干预。
为了控制智能温室中的环境,使用了根据工厂要求测量环境参数的不同传感器。我们可以创建一个云服务器,以在使用物联网连接系统时远程访问系统。
环境保护工作严峻的形式给环境监管带来更高要求。当前环保监控系统中,移动执法和污染源、河流、水质、空气质量等环境要素的控均有各自的系统,分别有不同的操作步骤,系统间难以兼容、操作繁杂;各系统接口的不同导致无法实现系统间的信息共享;现场执法人员无法实时掌握污染源排放情况;诸多不足给环境监控人员工作带来很大不便。在此大背景下,“智慧环保”应运而生。
一、“智慧环保”是互联网技术与环境信息化相结合的概念
智慧环保借助物联网技术的数字环保平台,将在线监测监控网络、环境应急指挥系统融合,结合物联网、云计算、多网融合等多种技术方案,通过实时采集污染源排放因子、环境质量、环境生态、环境风险、企业信息管理等信息,构建全方位、多层次、立体化、全覆盖的生态环境监测网络,构筑感知测量更透彻、互联互通更可靠、智能应用更深入的智慧环保物联网体系,以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策,从而实现环境保护智慧化。
二、智慧环保建设思路
1、建设思路
结合当前环境保护工作实际需求,按照“服务需求、应用主导;统筹规划,统一标准;整合资源、协同共享”的原则,提出一种“智慧环保”项目建设思路:包括大气环境综合监测系统、水环境综合监测系统、网格化监管系统、企业信息管理系统、企业环境信用评价系统、建设项目环境管理系统、排污许可证管理系统、三同时验收系统、环境监测业务管理系统等,形成覆盖主要生态要素的资源环境承载能力动态监测网络,实现环境信息统一监管、统一应用、统筹规划、生态环境数据互联互通和开放共享,具体归纳为:
(1)一张网:建设加密监测网+网格化监管网。通过“线上千里眼、线下网格员”的综合布局实现环境监管的天罗地网,通过线上监控和线下监管联动,促进环保执法溯源明确、反应及时、处理快速、监督有效。
(2)一张图:采用多维GIS融合技术,将污染源分布、环境质量实时监控、污染趋势变化,网格员分布等在一张地图上显示出来,真正实现“物联网前端感知、应用时态分析、管理虚拟仿真、多维GIS空间分析”一体化的GIS可视化应用创新模式,实现对环境质量和管理直观把控,对环保决策及监督进行有力支撑。
(3)一张表:将空气质量、水环境质量、网格化监管、企业信用评分等进行排名,有利于增强环保意识,强化各级属地责任、环保部门综合监管责任、行业部门管理责任和企业主体责任等,促进治污有效落实,从而使环境质量整体好转。
(4)一个库:将大气、噪声、固废、污染源、移动执法等不同业务信息集成于一个数据库,实现数据统一存取,信息共融共通,方便各种环境保护相关的工作应用。
(5)一个平台:通过整合原有业务系统,建立健全网格化监测监管系统及移动办公系统,促使工作程序化,规范化,提高工作效率及社会服务效能。进而实现工作过程可监控、全程可追溯、公众可监督,实现综合、动态、事前、事中、事后相结合,打造一个全方位、多层次、规范化的信息化监控平台。
2、建设模式
智慧环保基于云计算、物联网、互联网+架构,其网络架构主要包括智能感知层、网络传输层、服务层和系统应用层。智能感知层包括对水质、空气、噪声、固废、土壤、污染源核辐射、移动执法等环境要素的感知监测设备;网络传输层为以互联网为基础的高速传输网络,如移动网络、卫星网络、互联网络和自组网络等;服务层包括支撑平台和环境云数据中心,支撑全局的环境数据资源和业务应用;系统应用层提供环境在线监控平台主要的功能――水质监测、大气监测和污染源、固废、噪声、生态监测,对数据、业务进行集成,形成完整的集成系统,实现日常办公应用、环保电子政务、环境管理和监控及决策支持等功能。
智慧环保项目涉及层面较广,实际构建中需要与多个技术方沟通对接,依据“优先解决突出问题”、“避免重复建设”和“充分利用现有资源”的原则,将大气环境网格化监测、水环境监测和网格化环境监管纳入建设重点,噪声、医废、固废、放射源可后期跟进;视频追踪和可与当地公安部门的综治系统结合,实现视频信息资源共享。
3、智慧环保发展前景
智慧环保是当代信息技术发展的必然,也为新时期环境保护科学发展提供了崭新之路。通过智慧环保,使得搭建一套综合信息基础架构成为可能,从而实现对环境的有效管理。通过部署完善的感测网,运用现场实地监测的感测系统,达到环境监管与预防突发环境事件发生的效果。
智慧环保提高环境与发展的综合决策能力,对构建资源节约型、环境友好型社会,实现环境保护战略目标具有重要意义。
三、智慧环保网格化环境监管平台
搭建网格化环境监管平台,建立城市管理长效机制,深化环境监管体制改革,建立条块结合、责权利相统一的环境管理新模式,推进安全社区创建,保障城市安全稳定,打造“平安城市”,实现城市环境监管管理资源的横向共享和业务的整合,立足城市科学管理,为城市发展服务。
网格化环境监管系统采用万米单元网格管理法和环境管理部件、事件管理法相结合的方式,应用、整合多项智慧环保技术,实现环境监管管理的信息化、标准化、精细化、动态化;按照“属地管理、分级负责、无缝对接、全面覆盖、责任到人”的原则,以政府为责任主体,明确相关部门环境监管职能,建立“横向到边、纵向到底”的网格化环境综合监管平台,明确职责分工,促进管理流程再造,落实管理职能逐步,建立起发现迅速、分工明确、责任到位、处置及时、运转高效的安全管理和监督的长效机制,保证环境监管运行使用中管理问题能够及时发现、及时处理、及时解决。
网格化环境监管平台采用“三级管理、三级网络”的模式以村居为单位,以村居网格为基本单元,区县、乡镇结合,集合区县级管理,建立全区统一编码,实现区、镇街、村居三级网格管理层面信息资源共享。一级网格是全区级别,由环保局负责;二级网格是各个镇街级别的,由各个镇街环保责任人负责;三级网格是各村(社区)构成,主要是由警务助理级区域责任人负责。金鹏信息智慧环保解决方案
物联网的应用如下:
1、智慧物流
智慧物流是指在大数据、物联网、人工智能等信息技术支持下,实现运输、仓储、配送等物流各环节的系统感知、综合分析和处理。
目前物联网领域的应用主要体现在仓储、运输监控、快递终端三个方面。通过物联网技术实现对货物和运输车辆的监控,包括货物车辆的位置和状态、温湿度、油耗和货物的速度。物联网技术的使用,可以提高整个物流行业和运输效率的智能化水平。
2、智慧交通
智能交通是物联网的重要体现,它利用信息技术改善交通环境,将人、车、路紧密结合,保障交通安全,提高资源利用率。物联网技术的具体应用领域包括智能公交、自行车共享、车联网、充电桩监控、智能交通灯和智能停车。其中,车联网是近年来互联网公司和各大厂商争相进入的领域。
3、智能安全
这是一个很大的安全物联网应用市场,因为安全永远是人们的基本需求。传统安防非常耗费人力,严重依赖人员,而智能安防可以通过设备实现智能判断。目前智能安防的核心部分在于智能安防系统,将采集到的图像进行分析处理,并进行传输存储。
4、智慧能源与环境保护
智慧能源环保是智慧城市的一部分,其物联网应用主要集中在电、气、水、路灯等能源和公共设施,以及垃圾桶、井盖等环保设备。
比如智能井盖监测水位及其状态,智能垃圾桶自动感应,智能水电表实现远程抄表。将物联网技术,应用于传统电、水、光能设备的联网,通过监控,降低能耗,提高利用效率。
5、智能医疗
在智能医疗领域,必须以人为中心。物联网技术是数据采集的主要方式,可以有效帮助医院实现人和物的智能管理。对人的智能管理是指通过医疗可穿戴设备,传感器对人的生理状态(如心跳频率)进行监测,并将采集到的数据记录到电子健康档案中。
6、智能仓库
物联网一个很好的应用。它能准确地提供仓库管理各个环节数据的真实性,对于生产企业,可以根据这个数据合理的把控库存量,调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能,可以准确提供货物库存位置,这就大大提高了仓库管理的效率。
7、智能家庭
物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机,就可以操作家里大多数的电器,查看它们的运行状态。寒冷的冬天,我们可以提前打开家里的空调,回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置,你再也不用担心孩子跑得找不见人,省心省力。
8、智能农业
物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度,监视土壤酸碱度,查看家禽的状态。在这些数据的支持下,农户就可以合理进行科学评估,安排施肥,灌溉。监测到的天气情况比如降水,风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量,降低了减产风险。
9、智能电力
电力工程是一项重大的民生工程,对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例,因为物联网的运用,使得自动化计量系统开始启动,使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。
农业智能监控是通过在农业生产现场搭建“物联网” 监控网络,实现对农业生产现场气候环境,土壤状况,作物长势,病虫害情况的实时监测;并根据预设规则,对现场各种农业设施设备进行远程自动化控制,实现农业生产环节的海量数据采集与精准控制执行。
所以土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量、土壤中的PH值、电导率等参数的实时监测以及远程控制滴管、喷灌,远程控制加热装置、加湿装置、除虫装置(电动),玻璃天窗控制等都可以实现
不难。
近年来,农业生产领域物联网应用实践主要集中在设施农业生产环境监控、土壤墒情监测、农产品质量溯源以及粮食储运等环节,应用开展得有声有色,不过实施过程也暴露出农业领域物联网应用推广存在的三方面问题:
——现有农业生产经营模式制约物联网应用规模化发展。目前,我国农业基本是包干到户、分散经营的小农经济,不适合物联网应用的大规模推广。
——物联网应用基础设施建设成本较高造成应用推广困难。物联网应用首先要部署传感器,农用传感器多为土壤监测、水质监测等化学类传感器,而传感器成本较高则是难以突破的瓶颈。
——物联网技术产品尚不成熟,设备性能远远低于应用预期。
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