果樹的生長受自然因素的影響較大,如臺風(fēng)、洪澇、寒潮、冰雹等氣象災(zāi)害會直接影響果樹的生長,甚至對其造成破壞。
農(nóng)業(yè)氣象站由空氣溫濕度、土壤溫濕度、土壤PH、風(fēng)速風(fēng)向、光照度、降雨量、二氧化碳等傳感器,數(shù)據(jù)傳輸模塊,供電系統(tǒng)等部分組成,它可自動采集果園環(huán)境內(nèi)各種氣象因素的實時數(shù)據(jù),實現(xiàn)對果樹種植環(huán)境的實時監(jiān)測與報警,為果園管理提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。
土壤溫濕度變送器經(jīng)與德國原裝高精度傳感器和土壤實際烘干稱重法進(jìn)行比較及標(biāo)定,能夠快速而精確的監(jiān)測出土壤溫度和含水量的實時變化;土壤PH變送器的量程為3~9PH,準(zhǔn)確度可達(dá)±0.3PH,測量精度高,響應(yīng)速度快,互換性好;這兩種變送器都是采用探針式插入設(shè)計,探針為電極,它采用特殊處理的合金材料制作,耐酸堿腐蝕,可長期埋入土壤中進(jìn)行土壤溫濕度和PH值監(jiān)測。
空氣溫濕度、光照度、二氧化碳等傳感器置于采用優(yōu)質(zhì)抗紫外線材質(zhì)制造的氣象多要素百葉箱中,其中溫濕度測量單元采用瑞士進(jìn)口的溫濕度傳感器,其量程分別為-40~120℃、0~99%RH;二氧化碳傳感器采用新型紅外檢定技術(shù)進(jìn)行CO2濃度測量,反應(yīng)靈敏迅速,監(jiān)測精確度高;光照采集模塊采用高靈敏度的感光探頭,量程為0~20萬Lux,能夠精準(zhǔn)測量果園環(huán)境的光照強度。
農(nóng)業(yè)氣象站在果園環(huán)境中使用時,根據(jù)果樹生長特點,采用太陽能蓄電供電系統(tǒng)和GPRS/4G的無線傳輸模式,降低整個果園的網(wǎng)絡(luò)和電源布線,有利用后期維護(hù)和農(nóng)場機械化生產(chǎn),進(jìn)一步提高工作效率。
環(huán)境監(jiān)控云平臺是果園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的管理中心,它是仁科融合了傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、無線通訊、云計算和大數(shù)據(jù)等多項技術(shù)而設(shè)計開發(fā),采用B/S模塊開發(fā),使用Window界面風(fēng)格,也能根據(jù)不同果園的氣象監(jiān)測需求設(shè)置界面,具有數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、超限告警等功能。
果園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的特點:
(1)數(shù)據(jù)采集與上傳:將農(nóng)業(yè)氣象站布置在果園中,各類傳感器能夠自動采集果樹環(huán)境中空氣溫濕度、光照度、土壤墑情等要素的實時狀態(tài),并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并通過GPRS/4G的通訊方式將數(shù)據(jù)上傳至仁科環(huán)境監(jiān)控云平臺。
(2)精確的數(shù)據(jù)支持:果樹在萌芽、生長、果實膨大等不同的生長周期內(nèi)對土壤PH及溫濕度等要素的要求不同,云平臺自動接收氣象站上傳的實時數(shù)據(jù),并在平臺顯示界面通過數(shù)據(jù)、儀表盤、曲線等形式更新顯示,同時自動存儲歷史數(shù)據(jù),支持用戶分時間段查看、下載或打印歷史數(shù)據(jù)等。
(3)多終端遠(yuǎn)程監(jiān)管:監(jiān)控云平臺是仁科為方便用戶使用專門開發(fā)的網(wǎng)頁登錄平臺,支持電腦網(wǎng)頁、APP、微信等多終端登錄,不受時間地點的限制隨時隨地登錄查看農(nóng)業(yè)氣象站的工作狀態(tài),通過系統(tǒng)設(shè)置多級權(quán)限訪問,添加如土壤含水量的上、下限值,選擇電話、短信,支持用戶增刪子賬號等。
(4)異常報警智能聯(lián)動:適宜的土壤含水量才能促進(jìn)果樹的良好生長。當(dāng)云平臺接收的實時數(shù)據(jù)土壤含水量低于或高于限值時,云平臺會通過設(shè)置的報警方式通知果園管理者。農(nóng)業(yè)氣象站通過連接繼電器控制灌溉設(shè)備,如當(dāng)土壤的含水量過低時,系統(tǒng)智能控制繼電器開啟灌溉,使土壤含水量能夠保持的在一定的范圍內(nèi)。