Сельскохозяйственное производство никогда не может избавиться от ограничений метеорологической среды, температура, влажность, свет, осадки, скорость ветра и другие метеорологические элементы тонкие изменения будут напрямую влиять на рост и развитие сельскохозяйственных культур, вероятность возникновения вредителей и болезней и формирование конечного урожая. Традиционное сельскохозяйственное культивирование зависит от эмпирических суждений, трудно точно справляться с метеорологическими колебаниями и рисками стихийных бедствий, часто сталкивается с большими колебаниями производства, серьезными отходами ресурсов и другими проблемами. В качестве основного сенсорного оборудования для интеллектуального сельского хозяйства агрометеорологический экологический детектор, интегрируя высокоточное зондирование, интеллектуальную обработку данных и технологию дальней передачи, создает сеть мониторинга всего фактора сельскохозяйственной среды, обеспечивает всестороннюю поддержку данных для точной посадки, предотвращения и борьбы со стихийными бедствиями и принятия научных решений и становится « метеорологическим часовым » для охраны сельскохозяйственного производства.

　　Основной состав и принцип работы агрометеорологического детектора окружающей среды: точное восприятие всей цепи и поток данных

Агрометрический экологический детектор - это не единое оборудование, а полная система мониторинга, состоящая из « сенсорного слоя - уровня обработки - уровня передачи - уровня приложения», где компоненты работают вместе, чтобы реализовать весь спектр услуг от сбора экологических данных до поддержки принятия решений. Его основная рабочая логика заключается в захвате параметров окружающей среды сельскохозяйственных угодий с помощью высокоточных датчиков, после анализа преобразования модуля обработки данных, с помощью коммуникационных технологий, загруженных на облачную платформу, в конечном итоге в интуитивной форме для пользователей и обеспечения интеллектуального раннего предупреждения.

Понимающий слой является ядром сбора данных и состоит из множества высокоточных датчиков, покрывающих ключевые элементы окружающей среды, связанные с воздухом, почвой и сельскохозяйственными культурами. Среди них датчики класса воздуха включают в себя датчики температуры с использованием платинового сопротивления (диапазон измерения - 40°C - + 80°C, точность ±0,1°C), конденсаторные датчики влажности (диапазон измерения 0% - 100% RH, точность ±2% RH), трехчашечные датчики скорости ветра, датчики направления ветра с флюгером, перевернутые датчики дождя и датчики света, основанные на принципе кремниевых фотоэлементов; Датчики типа почвы могут синхронизировать мониторинг температуры и влажности многослойной почвы, некоторые из них также могут расширить функцию мониторинга солености почвы и pH, измеряя диэлектрическую константу почвы, отражающую содержание влаги, приспосабливаясь к потребностям в глубине распределения корней различных культур; Некоторые модели также могут интегрировать концентрацию CO2, температуру поверхности листа, мониторинг коронарного слоя сельскохозяйственных культур и другие модули, чтобы полностью построить цифровой портрет сельскохозяйственной среды.

Ядром обрабатывающего слоя является сборщик данных, который отвечает за получение аналоговых или цифровых сигналов от каждого датчика, преобразование исходных данных в цифровой сигнал, который может быть идентифицирован компьютером, путем усиления, фильтрации, преобразования модулей и т. Д. При этом завершается временное хранение данных и предварительный анализ (например, расчет средних значений, значений и других статистических измерений) для предотвращения потери данных. Транспортный слой загружает обработанные данные в режиме реального времени на облачную платформу с помощью проводных (Ethernet, RS485) или беспроводных (GPRS, 4G / 5G, LoRa, Beidou Satellite) средств, в которых беспроводная передача становится основным выбором полевых сцен на сельскохозяйственных угодьях из - за удобной установки и отсутствия ограничений расстояния. Приложение, то есть облачная платформа управления и пользовательский терминал (мобильное приложение, компьютерная веб - страница), поддерживает просмотр данных в реальном времени, отслеживание исторических кривых, установление порога и push раннего предупреждения, чтобы пользователи могли понять метеорологическую динамику сельскохозяйственных угодий в любое время и в любом месте.

　　II. Технические преимущества агрометеорологического детектора окружающей среды: адаптация сельскохозяйственных сценариев, взлом традиционных контрольных болевых точек

По сравнению с традиционным искусственным наблюдением или оборудованием для мониторинга с одним параметром, сельскохозяйственный метеорологический детектор окружающей среды в точности, адаптации, интеллектуальном уровне для достижения прорыва во всех направлениях, точного соответствия требованиям сложных сценариев в сельскохозяйственных полевых условиях.

Во - первых, многофакторный синхронный мониторинг, данные точные и всеобъемлющие. Используя высокоточный датчик промышленного класса, некоторые основные датчики выбирают швейцарский Sensirion и другие бренды, точность мониторинга температуры может достигать ± 0,3 ° C, точность влажности ± 2% RH, точность измерения осадков 0,1 мм, может одновременно собирать ключевые параметры температуры и влажности воздуха, скорости ветра и ветра, интенсивности света, количества осадков, атмосферного давления и многослойной температуры и влажности почвы, некоторые модели могут масштабировать более 10 элементов мониторинга, полностью покрывать экологические потребности всего цикла роста сельскохозяйственных культур.

Во - вторых, адаптация к сложной полевой среде, стабильная и надежная работа. Для сельского хозяйства в полевых условиях нет рыночной электроэнергии, плохая окружающая среда характеристик, оборудование, как правило, использует солнечную + литиевую батарею двухмодового питания, в сочетании с технологией автоматического отслеживания точек мощности MPPT, 40W солнечных панелей в дождливую погоду может работать непрерывно 7 - 10 дней, статическое потребление энергии ниже 50uA, чтобы обеспечить бесперебойную работу в течение всего года; Стойка оборудования с использованием углеродистого стального материала, оснащена защитным ящиком из нержавеющей стали, водонепроницаемого класса IP66. Датчик почвы с использованием конструкции изоляции трубопровода ПВХ, коррозионной стойкости, антиоксиданции, может эффективно противостоять высокой температуре, высокой влажности, ветровой и ветровой эрозии сельскохозяйственных угодий, срок службы продлен до 5 лет или более.

В - третьих, интеллектуальное раннее предупреждение и дистанционный контроль, снижение порога посадки. Оборудование оснащено двойным режимом граничных вычислений и облачного анализа, в сочетании с историческими метеорологическими данными и моделью роста сельскохозяйственных культур, предварительно устанавливает порог раннего предупреждения, когда параметры выходят за соответствующий диапазон (например, высокая температура 35°C, содержание воды в почве менее 15%, скорость ветра более 10 м / с и т. Д.), предупреждает в режиме реального времени с помощью текстовых сообщений, почты, push app и других средств, чтобы пользователи могли заранее принять меры профилактики и контроля. Пользователям не нужно дежурить на месте, с помощью мобильного телефона или компьютера можно удаленно просматривать данные в реальном времени и исторические кривые, некоторые модели также могут подключаться к ирригационной системе для достижения автоматического запуска и остановки, значительно снижая порог работы.

　　Сценарии применения и основные ценности агрометеорологического детектора окружающей среды: через всю цепочку сельскохозяйственного производства

Применение агрометеорологического и экологического детектора охватывает различные сценарии, такие как высокостандартные сельскохозяйственные угодья, культивирование специальных культур, городское сельское хозяйство, сельскохозяйственные исследования и т. Д., Его ценность проходит через весь цикл выращивания сельскохозяйственных культур, от планирования посадки, управления полем до предотвращения и борьбы со стихийными бедствиями, послеродовая оценка играет ключевую роль.

В точном полевом управлении данные оборудования непосредственно направляют работу по уточнению. Корректировка частоты орошения и количества воды в соответствии с данными о влажности почвы может обеспечить экономию воды более чем на 30%; Оптимизируйте время пополнения теплицы и затенения солнца на основе данных освещения и температуры для повышения качества и урожайности сельскохозяйственных культур; В сочетании с концентрацией углекислого газа и интенсивностью света руководство по внесению удобрений способствует фотосинтезу сельскохозяйственных культур и уменьшает отходы удобрений. В области предотвращения и борьбы со стихийными бедствиями оборудование может предупреждать о ливнях, ветрах, морозах и других катастрофах за 3 - 72 часа, например, демонстрационная зона округа Сипин провинции Хэнань предупреждает о ливнях за 48 часов до оборудования, чтобы избежать затопления 3000 акров сельскохозяйственных угодий; На базе по выращиванию пшеницы за 3 дня до этого наблюдалась высокотемпературная засуха, что позволило избежать сокращения производства в период цементации с помощью точного капельного орошения.

В области характерного сельского хозяйства и научных исследований такое же оборудование. В засушливых сельскохозяйственных районах Ганьсу и Синьцзяна, его руководство водосберегающей ирригационной технологией позволяет выращивать хлопок в среднем 43,75% удобрений и 29% лекарств; Туристические фермы в Пекине, Шанхае и других местах, демонстрируя экологические данные в режиме реального времени, повышают научно - популярный опыт туристов, доходы от билетов выросли на 15%; В то же время оборудование предоставляет сельскохозяйственным научно - исследовательским институтам долгосрочные непрерывные метеорологические данные, поддерживает селекцию сортов сельскохозяйственных культур, оптимизацию технологий культивирования, а также обеспечивает базу данных для правительства, чтобы сформулировать политику сельскохозяйственных субсидий и сельскохозяйственного страхования.

　　IV. Использование и обслуживание агрометеорологических экологических детекторов: стандартизация эксплуатации для обеспечения долгосрочной стабильной работы

Для обеспечения точности мониторинга оборудования и срока его службы, установка, использование и обслуживание спецификаций имеют решающее значение. При установке следует выбирать репрезентативную область сельскохозяйственных угодий, избегая положения, которое блокирует (датчик света), низинную воду (датчик количества осадков) или близко к барьеру (датчик скорости ветра и направления ветра), датчик почвы должен быть разумно развернут в соответствии с глубиной корневой системы сельскохозяйственных культур, чтобы обеспечить репрезентативность данных; Стойка устройства должна быть закреплена вертикально, чтобы гарантировать точность измерения датчика.

В повседневном использовании необходимо регулярно проверять чистоту зонда датчика, чтобы избежать воздействия пыли, почвы, росы на точность измерения; Регулярная калибровка данных с помощью облачной платформы для обеспечения соответствия измерениям со стандартными приборами; В соответствии с типом сельскохозяйственных культур и стадией роста, разумно скорректировать порог раннего предупреждения, повысить актуальность раннего предупреждения. Что касается обслуживания, регулярно проверяйте чистоту солнечных панелей и состояние батарей питания, чтобы обеспечить стабильность питания; При длительном простое оборудование должно быть помещено в сухую вентиляцию, чтобы избежать влажной коррозии; В случае аномалий данных, прерывания передачи и других неисправностей приоритет отдается проверке состояния соединения модуля связи с датчиком, не может быть решен вовремя, чтобы связаться с поставщиком обслуживания, не снимайте себя.

　V. Тенденции развития агрометеорологических экологических детекторов: интеллектуальное, интегрированное и сценическое обновление

По мере того, как интеллектуальные сельскохозяйственные технологии продолжают итерацию, сельскохозяйственный метеорологический экологический детектор совершенствуется и оптимизируется в трех основных направлениях. Во - первых, интеллектуальное углубление, путем интеграции алгоритмов ИИ для достижения точного прогнозирования риска вредителей и болезней (в сочетании с данными о температуре и влажности, чтобы соответствовать закону возникновения вредителей и болезней), построение модели потребности в воде для сельскохозяйственных культур (в сочетании с формулой Penman - Monteith для расчета количества транспирации), от мониторинга данных до глубины поддержки принятия решений; Во - вторых, интегрированное расширение, использование модульной архитектуры дизайна, поддержка датчиков свободной комбинации и функционального расширения, в соответствии с различными культурами (например, рис, хлопок, фрукты и овощи), различными сценариями (сельскохозяйственные угодья, теплицы, фруктовые сады) потребности, гибкая установка эксклюзивных модулей мониторинга; В - третьих, сценическая адаптация, оптимизация конструкции защиты оборудования для окружающей среды (плато, солончаково - щелочные земли, высокотемпературные и высоковлажные районы), повышение антиинтерференционной способности, в то же время усиление технологии с низким энергопотреблением и функции спутниковой связи для достижения стабильного мониторинга сцены без сетевого покрытия в отдаленных районах.

Как « сенсорный нерв» интеллектуального сельского хозяйства, сельскохозяйственный метеорологический детектор окружающей среды с точными, всеобъемлющими и интеллектуальными возможностями мониторинга, нарушая эмпирические барьеры традиционного сельского хозяйства, продвигая сельскохозяйственное производство от « пассивного реагирования » к « активной профилактике и контролю», от « экстенсивного управления » к « точной политике». По мере того, как технология продолжает созревать и снижать затраты, она будет широко применяться в большем количестве сельскохозяйственных сценариев, обеспечивая прочную техническую поддержку для обеспечения продовольственной безопасности, повышения эффективности сельского хозяйства и содействия модернизации сельского хозяйства.