远东理工学院
摘要:近年来,随着社会的进步和科技的发展,农业也在不断的进步。越来越多的农业生产智能化设备应用到农业生产中,实现了农业现代化。特别是物联网、大数据、人工智能等现代信息技术与农业的结合,使得智慧农业应运而生。在智慧农业中,传感器是基础。通过传感器采集环境数据,并将数据上传到服务器进行处理、存储和分析,再将结果通过网络传输到用户终端,帮助用户快速了解环境状况、掌握农产品生长动态,实现科学种植。
关键词:互联网+;智慧农业;温度检测;实时调节
一、系统构成
在智慧农业环境监测系统中,通过环境传感器将收集到的现场数据信息实时传输到监控中心,从而进行远程控制,及时有效的做出应对措施,实现作物生长环境的最优化。主要包含以下几个部分:
系统中的数据采集传感器采用高精度温度、湿度、光照度传感器,内置高精度数字温度传感器和数字湿度传感器,具有很高的准确度和稳定性;传输设备,采集数据通过GPRS或者4G无线通信方式传输到监控中心;监控中心,数据存储服务器采用128G大容量存储硬盘,用于存储采集的数据信息;WEB服务器,用于用户访问系统平台和实现数据上传;手机客户端,用户可以通过手机APP实时查看现场的环境信息,例如光照强度、温湿度等数据;通过手机APP可以设置设备开关,设定报警阈值等功能;系统管理软件,采用B/S架构,用户可以在电脑上对现场设备进行远程操控,如打开风机、打开水泵等;采用C/S架构,用户可以通过手机APP远程查看现场数据,也可以远程控制现场设备;通讯系统,采用4G通信技术和GPRS通信技术相结合的方式,将采集到的数据信息进行传输,同时将数据信息发送到监控中心进行显示和存储;云平台,采用B/S架构设计的云平台管理系统,系统中存储有大量的现场采集数据和历史数据,用户可以通过云平台查看现场环境信息及历史数据;显示系统,采用4K大屏液晶显示器,将现场实时采集到的信息进行显示;预警系统,通过手机APP实时监测现场环境信息和历史数据并进行预警功能设置;视频监控系统,实时监测现场画面以及历史画面。
二、系统特点和优势
无线远程数据传输。系统采用GPRS无线传输方式,可实时将采集的数据上传至中心平台,方便用户随时随地查看种植情况;功能强大。该系统集多种传感器为一体,可以实现多点监测,全面掌握温室环境信息;高度集成。该系统可以将多种传感器集成到一起,省去了用户购买各种不同类型传感器的麻烦。同时系统可以结合土壤温湿度传感器、光照度传感器、土壤pH值传感器、土壤湿度传感器等多种设备实现多点监测,为用户提供多种监测方案;灵活扩展。该系统可根据用户需求灵活扩展传感器,使得系统功能更加强大。例如增加报警模块可以实现远程报警;增加灌溉控制模块可以实现自动控制灌溉等;性价比高。该系统使用成本低,设备价格低廉,对于用户来说使用成本低;适应性强。该系统可用于不同的土壤环境和气候条件下,有很强的适应性。在不同的季节和不同的环境中都能正常运行;安全性高。该系统采用多种安全措施,保证数据传输安全可靠。
三、功能特点
系统采用模块化结构,将数据采集、处理、显示、报警等模块化,可根据实际需要灵活组合;采用低功耗设计,在无市电的情况下也能稳定运行;系统采用高性能的单片机和嵌入式系统,可广泛应用于温室大棚、水产养殖、花卉种植等领域;采用高精度的数字温度传感器和数字湿度传感器,保证数据准确可靠;系统采用先进的无线通信技术,可与各种控制系统兼容,实现无线遥控功能;系统具有良好的防雷防浪涌设计,抗恶劣环境能力强;可配置不同的数据分析统计功能,实现多种数据统计分析功能;系统具有较强的兼容性,可与多种设备进行连接,实现数据共享;支持标准RS485通讯接口和Modbus协议通讯接口。
四、系统应用
智慧农业生产管理。通过对大棚温度、湿度、光照等环境参数进行实时监测,实现对种植作物的生长情况进行全程监控,提高大棚作物的生长质量和产量,为种植者提供种植指导;智慧农业远程控制。通过后台对种植环境参数和种植作物进行设置,实现对温室大棚内温度、湿度、光照等环境参数的远程监测,从而实现农业种植远程控制;智慧农业气象服务:通过安装在温室大棚内的气象站,采集气象数据,通过网络将数据传输到后台系统中,再通过相关软件进行分析,给出农作物生长所需的最佳气象条件;智慧农业灌溉管理。通过对灌溉设备进行实时监测,对灌溉设备的工作状态、数据进行存储和分析。根据不同农作物对水分的需求进行科学灌溉;智慧农业环境监测。通过对各种传感器采集到的环境数据进行实时监测,可以随时了解土壤、大气、水体等环境参数的变化情况。当出现异常情况时,能够及时预警;智慧农业大数据管理。利用各种物联网设备收集数据,通过智能分析软件对数据进行分析处理,将结果传输到云平台中存储和分析。结合云计算技术对采集到的数据进行深入挖掘和处理,得出农作物生长所需的最佳条件
;智慧农业控制中心。通过云平台监控温室大棚内的温湿度、光照、二氧化碳浓度、土壤墒情等参数。可以随时查看温室大棚内的环境情况,根据环境指标合理设置各项控制参数和阈值,对温室大棚进行智能控制和管理,从而达到增产、增收的目的。
五、系统应用优势
系统支持手机端/PC端实时查看数据,支持手机、电脑、平板等设备随时查看;可对温室内的环境进行自动控制,实现温度、湿度、光照强度等参数的自动调节,通过无线传输数据至控制终端,用户可通过控制终端远程操控;支持数据上传至云服务器存储,可实现云储存、数据分析等功能,提高用户的使用效率;支持多种数据采集方式,支持各种传感器接入系统,如:土壤温湿度传感器、土壤温度传感器等;支持通过多种通讯方式将数据上传至云服务器,如:GPRS通讯、4G、5G通讯、WiFi通讯、云服务器通讯等;可通过手机端或电脑端远程监测数据,控制设备运行,查看历史曲线图等。
六、结语
本文围绕“互联网+智慧农业温度检测实时调节系统”进行了深入探讨,系统主要由先进的传感器技术、物联网信息传输模块、大数据处理与智能调控平台等关键部分构成。该系统凭借其精准高效的温度监测能力、实时远程调控功能以及智能化数据分析优势,显著提升了农业生产的精细化管理水平,实现了对农作物生长环境的精准控制。
系统特点和优势体现在:一方面,通过实时不间断的温度监测与预警机制,有效预防了因温差变化带来的农业生产风险;另一方面,利用云计算、大数据分析等先进技术手段,能够根据历史数据与实际需求实现动态调整,极大优化了农业生态环境,提高了资源利用率。在实际应用中,该系统已在众多现代农业生产基地展现出显著的应用效果,不仅提高了农产品的产量和质量,还为农业可持续发展提供了有力的技术支撑,对于推动我国农业现代化进程具有重要意义。
项目类型:创新训练A类(省级指导项目)
项目来源:2023年黑龙江省大学生创新创业训练计划项目
项目名称:互联网+智慧农业温度检测实时调节系统
项目编号:S202313301015
指导教师:戴玉霞 郭海涛
参考文献:
1.刘婷婷.基于“互联网+”的智慧农业物流发展对策研究[J].物流工程与管理,2023,45(09):41-43.
2.张帅,刘金林.“互联网+”背景下我国智慧农业的发展问题与策略[J].农业经济,2023,(11):7-10.
3.杨凤.“互联网+智慧农业”融合发展现状与建议[J].智慧农业导刊,2024,4(03):10-13.