一台电脑,一部手机
坐在家里就能实时掌握蔬菜生长情况
浇水、施肥,只需按个开关
就能让大棚听懂“指令”
听来不可思议的事
在信息技术高度发达的今天,却能轻易实现。
本期《天天好技术》将介绍一种基于物联网的设施农业水肥一体化智能灌溉管理系统,采用这种系统下的灌溉方式既实现了水肥一体化的效果,也大大提高了水肥利用效率。
1技术简介
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该技术以物联网为技术手段,研究开发集成远程控制功能的水肥一体化自动配肥首部,实现智能控制、远程能控制或者手动控制三种方式下的水肥同灌,并通过传感器对作物的生长环境进行实时监测预警,借鉴国内外水肥同灌的成熟计算方法,结合不同处理下的田间试验,研究并构建农作物肥水一体化灌溉数字化管理标准数据库和数据信息智能处理模块,研发基于物联网的设施水肥一体化智能控制系统,并开展应用示范。
对提升设施农业产业的智能化管理水平和综合效益,推动信息农业、生态循环农业和环境治理的可持续发展具有重要意义。
2技术要点
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01基于物联网的设施智能管控
该技术以环境信息的传感器自动采集为基础构建了智能管控数据库;以智能化、远程化管理开窗、肥水一体化灌溉等生产过程为手段实现大棚作物的互联网+种植;以模型信息处理为核心算法,构建智能决策中心;以远程终端视频为介质搭建了用户与专家的沟通渠道,为远程诊断病虫害、远程农民培训、小型视频会议等提供了可能;以模型、辅助决策、大数据处理等为支撑,建成了系列农业物联网服务系统,为设施农业物联网发展提供了技术支持。
02低成本智能肥水一体化灌溉设备
水肥(药)一体化自动配肥首部由可编程控制器、加压设备、过虑装置、灌溉控制管路、计量设备、混肥(药)控制管路、肥料设备、反冲洗装置、控制电磁阀等组成。
系统首部设计安装自冲洗过滤器装置
用于净化水质,提高过滤器清洗的自动化
计量设备为流量计和压力表
控制管路包括闸阀、球阀、管道等
整个首部设计是一个相对独立的工作系统
可进行信号接收、发送,按需启动和配肥(药)。
03低成本智能分区灌溉控制系统
可通过智能控制、远程能控制或者手动控制三种方式实现灌溉:
①智能控制模式下,微电脑将根据传感器获取的土壤当前含水量、养分含量等数据,调用灌溉处方图,对田间的灌溉量、灌溉开始时间、灌溉持续时间、灌溉时间间隔等参数,灌溉程序自动生成;
②远程控制模式下,田间可以不必安装作物长势、营养状况和土壤含水量等传感器,是否需要灌溉交由农业专家进行决策,控制终端可以是手机(短信、App)、Pad(App或网页)、各种电脑(桌面程序或网页)等;
③手动控制模式是指现场控制,是将是否需要灌溉交由业主自己决策的控制方式。
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3增产增效情况
本项目集成知识算法、数据库技术、决策支持技术等多项高新技术,将多种优势集成互补,设计与实现一套可行性高、低成本的设施农业水肥(药)一体化智能灌溉管理系统,为农业生产者提供智能化的水肥(药)同灌管理与决策工具,因地制宜地给出精确作业方案,合理化灌溉管理,充分利用水肥(药)喷滴灌设施,节省水源,提高农业资源利用率,减少过度施肥对土壤环境带来的损坏,对保护生态环境、促进生态循环农业可持续发展起到了积极作用。
预期目标节肥10-20%,节约水源30-50%,节约农业成本10%~20%。此外,系统基于对象模块化开发,在不同作物领域易于拓展,具有较好的推广应用前景。
4适宜区域 南北方设施农业种植区域,尤其是有自动化栽培管理需求的区域。
5注意事项
①本技术基于模型驱动实现智能灌溉,适用于蔬菜、果蔬、大田作物等多种农作物,不同品种设计方案不同。
②灌溉可通过智能控制、远程能控制、手动控制三种方式实现,其中手动控制模式的权限最高,远程控制权限次之。
③智能肥水(药)一体化灌溉设备的使用中,善用反冲洗功能,增加设备使用寿命。
来源:浙江省农业科学院
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