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在农业科技的飞速发展中,物联网水肥一体化系统作为智慧农业的重要组成部分,在不断改变着传统农业的生产模式,旨在提高农作物的产量与质量的同时,节约水肥资源,实现农业生产的绿色化、智能化与高效化。
系统概述
物联网水肥一体化系统,将物联网技术、自动控制技术、传感器技术、云计算与大数据分析等现代信息技术,深度融合于农业灌溉与施肥过程中,形成的整套智慧农业解决方案。通过安装在农田中的各类传感器,实时监测土壤水分、养分含量、空气温湿度等关键参数,并根据农作物生长需求及预设的灌溉施肥策略,自动调整水肥供给量,实现精准灌溉与施肥,减少资源浪费,提升农作物生长效率。
工作原理
物联网水肥一体化系统的工作原理主要包括数据采集、数据分析、决策制定、执行控制四个环节。
①布置在农田中的传感器网络,负责采集土壤、气候及农作物生长状态等实时数据,数据通过无线传输技术汇集到云端服务器;
②云端服务器利用大数据分析算法,对收集到的数据进行处理与分析,识别出当前农田环境状况与农作物生长需求;
③基于分析结果,用户通过物联网云平台端的管理界面,调整设置适宜科学的灌溉施肥方案,通过智能控制终端向灌溉与施肥设备发送指令;
④智能控制柜、智能网关等设备根据接收云平台发布的指令,控制智能阀门、电磁阀等设备,自动执行水肥供给量,实现精准作业;
功能作用
精准监测:
通过部署的物联网高精度传感器,24小时全天候实时监测土壤墒情、养分状况、气象环境、土壤含水量、土壤电导率、土壤PH值、蒸发量等关键参数,为科学灌溉与施肥提供坚实的数据基础。
智能控制:
基于实时采集的数据,物联网云平台综合分析农作物生长需求与当前环境状况,制定并执行预设的灌溉管理规则。云平台支持定时灌溉、远程灌溉、循环灌溉等灌溉模式,用户可根据实际需求灵活设置灌溉时间、灌溉量、水肥比例等参数。通过对关键参数的调整,达到控制水肥灌溉的目的。
比如:当土壤湿度达到预设的下限值时,自动开启电磁阀进行灌溉;当灌溉时长、灌溉量或土壤含水量达到预设的定额后,自动关闭电磁阀停止灌溉。
远程管理:
通过安卓/IOS手机APP、电脑软件/网页等终端设备的管理界面,实时查看灌溉区域的各项监测数据以及设备运行状态,让用户无论身处何地都能随时掌握农田的实时情况,根据需要进行参数调整或故障处理。
自动报警:
支持自动报警功能,当监测到异常情况或设备故障时,自动发出报警信息,支持平台信息、微信公众号信息、电子邮件等报警方式,多途径多方式通知用户。
数据分析:
云平台自动记录历史数据,并将参数根据类型生成曲线图,直观掌握农田情况的同时,结合历史查询、报表导出、数据下载等功能,科学分析水肥灌溉量与农作物生长情况,优化种植方案。
应用优势
1.精准管理:通过实时监测与数据分析,精确掌握农作物生长需求,实现按需灌溉与施肥,避免传统灌溉施肥方式中的盲目性和浪费。
2.资源节约:精准控制水肥用量,减少水资源和化肥的消耗,降低因过量使用化肥导致的土壤污染和环境污染风险。
3.提高产量与质量:科学合理的灌溉施肥策略,为农作物提供适宜的生长环境,促进农作物健康生长,提高产量和品质。
4.降低劳动强度:减少人力投入,降低农民劳动强度,提高农业生产效率。同时,通过减少水肥用量、降低人工成本、提高农作物产量和品质,降低农业生产成本,提高经济效益。
5.智能化管理:系统支持远程监控和自动化管理,农民只需通过手机或电脑即可随时查看农田状况,调整灌溉施肥方案,极大地提高了管理效率和便捷性。
6.数据驱动决策:系统生成的大量数据,为农业管理者提供了科学依据,有助于制定更加科学合理的农业生产计划和管理策略。
物联网水肥一体化系统,通过不断的技术创新与应用实践,在更多地区、更多农作物上得到广泛应用,推动农业生产的全面升级与转型,实现农业可持续发展、保障国家粮食安全贡献力量。
审核编辑 黄宇
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