一、農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)是集信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化等多種現(xiàn)代高新技術(shù)于一體的計(jì)算機(jī)管理和應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)字農(nóng)業(yè)是遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等高新技術(shù)與地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的有機(jī)結(jié)合。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)作物和土壤從宏觀到微觀的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而獲取作物生長(zhǎng)、發(fā)育狀況、病蟲(chóng)害、水肥狀況及相應(yīng)環(huán)境的規(guī)律性信息，生成動(dòng)態(tài)空間信息系統(tǒng)；模擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象和過(guò)程，從而合理利用農(nóng)業(yè)資源，降低生產(chǎn)成本，改善生態(tài)環(huán)境，提供農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量。

二、農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)的應(yīng)用

該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于溫室、野外、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖、水質(zhì)、草坪等場(chǎng)合的自動(dòng)灌溉、環(huán)境監(jiān)測(cè)或智能控制。

三、農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)的特點(diǎn):

1短程無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)+無(wú)線公網(wǎng)(遠(yuǎn)程)一體化；

2現(xiàn)場(chǎng)采集和通信節(jié)點(diǎn)采用超低功耗設(shè)計(jì)，可由電池或太陽(yáng)能供電；

3.集無(wú)線監(jiān)控、智能決策、遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)管理于一體；

4.網(wǎng)絡(luò)規(guī)模適應(yīng)性強(qiáng)，可根據(jù)用戶需求提供合適的組網(wǎng)方案。

四。農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)的構(gòu)成

1地圖導(dǎo)航

用戶可以通過(guò)系統(tǒng)提供全國(guó)各地示范基金會(huì)總圖的導(dǎo)航，輕松進(jìn)入自己管理的層級(jí)。比如基地內(nèi)溫室的空間分布，每個(gè)溫室內(nèi)栽培地塊的分布，各種傳感器的位置分布，電力設(shè)備、環(huán)境溫濕度控制設(shè)備的位置分布，以及相應(yīng)的包括溫室類型和面積在內(nèi)的空間屬性；環(huán)境監(jiān)測(cè)和生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；設(shè)備名稱；當(dāng)前種植的作物等。

2監(jiān)控和報(bào)警

監(jiān)控和報(bào)警是基于基數(shù)的，分為報(bào)警和報(bào)警閾值設(shè)置兩部分。包括環(huán)境報(bào)警聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控。報(bào)警閾值設(shè)置可以根據(jù)不同溫室不同作物不同生長(zhǎng)階段的環(huán)境要求，在線設(shè)置報(bào)警值的上下限。將系統(tǒng)警報(bào)設(shè)置為優(yōu)先級(jí)。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入監(jiān)控報(bào)警欄發(fā)出報(bào)警聲，并彈出報(bào)警點(diǎn)圖像、溫室號(hào)、栽培作物、當(dāng)前發(fā)育期、報(bào)警類型、報(bào)警事件處理方案等屬性，提示值班人員進(jìn)行處理。

3溫室的實(shí)時(shí)環(huán)境和生物監(jiān)測(cè)

環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和傳輸包括室外溫度、濕度、輻照度、風(fēng)速、風(fēng)向和降雨量、室內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳濃度和水溫、灌溉量、回流、灌溉營(yíng)養(yǎng)液的PH和EC等。生物學(xué)數(shù)據(jù)包括葉表面溫度、植物水勢(shì)、果實(shí)膨脹等。當(dāng)用戶進(jìn)入某地的溫室監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)提供當(dāng)前溫室內(nèi)外各種環(huán)境和生物要素的在線監(jiān)測(cè)值顯示，以及前一天各要素的日均值、上下限值；各種元素的24小時(shí)曲線；生物和環(huán)境元素的值通過(guò)直觀的動(dòng)畫(huà)顯示，移動(dòng)比例尺。

4溫室環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備的監(jiān)控

它包括自動(dòng)控制設(shè)置和手動(dòng)控制。在線監(jiān)控通過(guò)中間庫(kù)與示范基地溫室監(jiān)控主機(jī)的閉環(huán)控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，基地監(jiān)控主機(jī)的控制系統(tǒng)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)運(yùn)行。遠(yuǎn)程監(jiān)控主要以狀態(tài)監(jiān)測(cè)和報(bào)警為主，實(shí)現(xiàn)組態(tài)動(dòng)畫(huà)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、行程狀態(tài)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)和參數(shù)，如頂窗開(kāi)閉、內(nèi)外遮陽(yáng)、保溫網(wǎng)開(kāi)閉行程狀態(tài)等；循環(huán)風(fēng)機(jī)、升溫和降溫設(shè)施、輔助照明、CO2釋放、灌溉泵等的在線運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。受到監(jiān)控。

5視頻監(jiān)控

授權(quán)用戶登錄系統(tǒng)后，可以通過(guò)地圖導(dǎo)航快速進(jìn)入任意一個(gè)基地?cái)z像頭監(jiān)控界面，攝像頭的位置標(biāo)注在基地地圖上。只要用戶點(diǎn)擊地圖上的任意一個(gè)攝像頭，系統(tǒng)就會(huì)彈出該攝像頭的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控圖像窗口。系統(tǒng)可以同時(shí)打開(kāi)四個(gè)視頻窗口，每個(gè)窗口都有平移/傾斜和縮放控制按鈕。用戶可以實(shí)現(xiàn)在線遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。系統(tǒng)提供初始設(shè)置，將視頻監(jiān)控區(qū)域與環(huán)境因素和設(shè)備故障報(bào)警信號(hào)關(guān)聯(lián)起來(lái)，并可以設(shè)置報(bào)警事件發(fā)生時(shí)保存的圖像幀數(shù)。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)媒體窗口，將相應(yīng)報(bào)警區(qū)域的實(shí)時(shí)攝像機(jī)圖像切換到綜合系統(tǒng)監(jiān)控主屏幕，并控制云臺(tái)和變焦。

6現(xiàn)場(chǎng)精密操作的在線監(jiān)控

在線監(jiān)測(cè)和測(cè)量田間精準(zhǔn)作業(yè)的產(chǎn)量和變量施肥作業(yè)發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括精準(zhǔn)作業(yè)機(jī)械的空間移動(dòng)位置(經(jīng)度、緯度、海拔、航向、速度)、作業(yè)地塊的實(shí)物測(cè)量等數(shù)據(jù)[4]。系統(tǒng)以作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)地圖為基礎(chǔ)，提供作業(yè)機(jī)械實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡、小型作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)顯示和歷史回放顯示，并可查詢?nèi)我庑⌒妥鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象的測(cè)量數(shù)據(jù)。

7綜合查詢

提供溫室外天氣、溫室內(nèi)環(huán)境和各基地生物的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)報(bào)表查詢；查詢溫室作物生長(zhǎng)發(fā)育、病蟲(chóng)害觀測(cè)報(bào)告；人工分析和測(cè)試，記錄和報(bào)告的查詢。主要包括:

(1)溫室外氣象監(jiān)測(cè)包括:平均、較高、較低溫度和相對(duì)濕度；風(fēng)向、風(fēng)速和降水量的日?qǐng)?bào)、旬報(bào)和月報(bào)；活動(dòng)積溫≥5℃，活動(dòng)積溫≥10℃，活動(dòng)積溫≥15℃，起始和終止邊界日期。

(2)溫室內(nèi)氣象、土壤、生物在線監(jiān)測(cè)要素的小時(shí)、日、月統(tǒng)計(jì)報(bào)表；對(duì)≥10℃活動(dòng)積溫和≥15℃活動(dòng)積溫的質(zhì)疑。

8提交人工觀測(cè)報(bào)告

系統(tǒng)為各基地提供在線在線觀測(cè)報(bào)告提交模板，實(shí)現(xiàn)人工觀測(cè)數(shù)據(jù)共享，包括:作物生長(zhǎng)發(fā)育觀測(cè)報(bào)告、作物病蟲(chóng)害觀測(cè)報(bào)告、設(shè)施蔬菜檔案農(nóng)業(yè)記錄報(bào)告、溫室土壤理化檢測(cè)報(bào)告。

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