数字校园智能农田解决方案

一、方案目标：
1、 土壤墒情：土壤温度、水分、肥力监测；
2、 智能灌溉：根据土壤湿度自动开关阀门，可手动电脑、手机远程控制；
3、 环境监测：空气质量，负氧离子，噪音，风速风向等环保数据及灾害预警；
4、 视频监控：视频实时查看，且可定期自动拍照，记录作物生长趋势；
5、 大数据应用：户外led显示所有监测数据；室内大厅：液晶屏幕大屏展示；可移动远程：手机微信小程序随时查看数据及远程控制。  
二、土壤监测：
    土壤墒情监测系统能够实现对土壤墒情（土壤湿度）的长时间连续监测。用户可以根据监测需要，灵活布置土壤水分传感器；也可将传感器布置在不同的深度，测量剖面土壤水分情况。系统还提供了额外的扩展能力，可根据监测需求增加对应传感器，监测土壤温度、湿度、土壤电导率、土壤PH等信息，全面、科学、真实地反映被监测区的土壤变化，可及时、准确地提供各监测点的土壤墒情肥力状况，为减灾抗旱提供了重要的基础信息。
方案优点
● 实时监测土壤水分，各监测点可灵活进行单路测量或多路剖面测量。
● 土壤水分超过预先设定的限值时，立刻上报告警信息。
● 可扩展土壤温度、电导率、PH值以及地下水参数、气象参数等监测功能。
● 数据采集、存储频率可灵活调整，可远程设置监测设备工作参数。
● 远程监测设备只在采集数据时才给传感器供电，一方面节约了能源，另一方面避免了因长期供电导致土壤物理性质变化所形成的测量误差。
● 具备监测数据、报警数据的统计、分析功能，数据报表可导出、可打印输出。
● 监测系统软件具备GIS功能，可在地图上显示各监测点的详细分布位置。 二、智能灌溉
智能农业灌溉系统可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，还可以在根据天气情况监控土壤的湿度。有研究现实，和传统灌溉系统相比，长期对比，智能农业灌溉系统的成本低一些，可节水16%到30%。智能农业灌溉系统涉及到传感器技术、自动控制技术、云平台服务器、无线通信技术等多种物联网技术，这些物联网的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变。需要灌溉时，电磁阀就自动开启。根据监测土壤湿度值，相应的调节电动机的转速，电动机带动水泵从水源抽水，通过主管道和支管道为喷头输水，喷头以各自的旋转角度自动旋转。灌溉结束时电磁阀自动关闭。
方案优点
l  灵活的硬件配置，方便升级，更新换代；
l  无线部署，组网自由；
l  太阳能取电，节约用电，免去电线接入；
l  工业级设计，户外环境使用，抗干扰；
l  故障自动检测，远程程序升级；
l  可自动化智能控制，可手动及定时；
l  节约人工维护成本，减少人员投入；
l  可拓展自动水肥浇灌，轻松接入拓展设备； 三、空气环境监测：
本方案采用无线传感器网络来监测空气质量,在城市内选择一些监测点,放置传感器节点，并通过4G网络实时的传输数据,终端工作人员可以通过监控中心对监测系统进行管理和配置、发布监测任务或是收集回传数据。
采集传感器监测因子包括风速风向、负氧离子、温度湿度、PM2.5、噪音等，这些监测因子由前端独立监测仪器使用不同的方法进行测量获得一个非常准确的测量数据，此结果通过数据处理转换后经由GPRS数据采集传输终端向在线监测数据平台传输数据，在线监测数据传输平台来实现数据的接收、过滤、存储、处理、统计分析并提供实时数据查询等任务。
方案优点
1、传感器负责环境准确的数据采集；
2、数传终端通过运营商4G网络为数据传输媒介，设备采用厦门欣仰邦DTU,系统无需布线构建简单、快捷、稳定；
3、4G通讯系统采用"包交换"方式传输数据,将传输数据封装成许多独立的封包，封包大小可以设定,再依次将这些封包一一传送出去,有效避免监测数据传输中丢失
4、需要预先设定IP地址,使用时会向预先设定IP地址发送数据,保证数据的稳定及安全性。 四、视频监控
远程视频监控采取摄像头采集视频画面数据，欣仰邦4G/5G无线网络，将数据通过网络传输到视频录像机保存，在监控屏幕上即可远程呈现画面影像监控。
方案优点
l  5G/4G视频高速传输，免布线，适合渔业养殖点个角度视频采集监控，传输终端在线稳定。
l  安全规范纠察：围墙、大门和作物成长的摄像头均连接到值班管理处及智能管理平台，防范破坏和偷窃。通过录像回放，可以察觉安全隐患及纠正不符合操作规范的行为。
l  摄像头自动拍照，自动数据实时上传分析统计，对作物生长趋势监控与修正，能够改进种植环境，削减和避免大规模病害的发作，有效提高了产值和种植质量与试验田总结影像数据分析。  
五、大数据应用
户外led显示： 展示厅液晶屏显示：
手机微信小程序控制：  
附：数字校园智能农田系统功能清单

数字校园智能农田系统功能清单
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