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智慧农业

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农业环境研究气象监测

本方案基于4G无线传输，结合农业气象监测站，实时采集空气温湿度、光照强度、降水量、风速风向、大气压力、蒸发量、土壤温湿度等关键参数，建立长期气象数据模型，为农业生产、作物生长环境优化、病虫害预测及灾害预警提供科学依据。
本系统适用于农业科研机构、农场、智慧农业园区等，通过远程监测与智能分析，为农业环境研究提供精准数据支持，提高农业生产的可控性与科学性。
监测目标
  1. 建立长期气象数据库，分析农业环境变化趋势。
  2. 精准监测气象参数，优化农业种植模式和病虫害防治策略。
  3. 实时气象预警，应对高温、寒潮、强降雨、大风等天气影响。
  4. 优化水资源利用，科学指导灌溉，提高农业生产效率。
  5. 智能化远程管理，减少人工巡查，提升农业科技应用水平。
需求分析
监测参数
对农业研究的作用
空气温度
影响作物生长周期、病虫害发生概率及农事安排。
空气湿度
影响蒸腾作用、病害发生及温室湿度控制。
光照强度
决定作物光合作用效率，影响产量和品质。
降水量
影响土壤湿度及田间水分平衡，决定灌溉需求。
风速风向
影响作物倒伏风险、病害传播、农药喷洒效果。
大气压力
影响天气变化，可结合其他数据预测气候趋势。
蒸发量
评估水分损失速率，优化灌溉计划。
土壤温度
影响根系生长、微生物活性及肥料分解效率。
土壤湿度
决定作物水分供应，影响作物生长和产量。
监测方法
  1. 农业气象站监测：安装空气温湿度、光照、降水量、风速风向、大气压力等传感器，采集实时数据。
  2. 土壤环境监测：布设土壤温湿度传感器，获取土壤墒情数据。
  3. 4G无线传输：通过4G数据采集终端上传数据至云端平台，用户可远程访问。
  4. 数据存储与分析：结合历史数据，分析气候变化趋势，预测对农业生产的影响。
  5. 智能预警系统：高温、霜冻、干旱、暴雨等极端天气提前预警，减少农业损失。
应用原理
  1. 实时监测：全天候采集农业环境数据，精准感知气象变化。
  2. 4G远程传输：数据实时上传至云平台，支持PC端、手机APP远程查看。
  3. 数据存储分析：建立农业气象数据库，优化作物生长模型。
  4. 智能预警：设定阈值，一旦气象条件异常，系统自动报警提醒。
  5. 决策支持：结合监测数据优化种植管理，指导施肥、灌溉及病虫害防治。
功能特点
  • 全方位农业气象监测，涵盖温湿度、光照、降水、风速、蒸发量等关键参数。
  • 4G远程传输，无须现场操作，随时随地获取监测数据。
  • 智能预警系统，异常天气自动报警，减少农业损失。
  • 多参数综合分析，支持农业科研与种植优化研究。
  • 太阳能供电，支持野外长期运行，无需外部电源。
  • 数据可视化，支持APP与PC端远程访问，实时查看监测数据。
硬件清单
设备名称
功能
参数
空气温湿度传感器
监测空气温湿度
温度范围：-4085℃，湿度范围：0100%RH
光照强度传感器
监测光照强度
0~200000Lux，精度±5%
降水量传感器
监测降水情况
0~50mm/h，精度±5%
风速风向传感器
监测风速风向
0~60m/s，精度±1m/s
大气压力传感器
监测气压变化
300~1100hPa，精度±1hPa
蒸发量传感器
监测水分蒸发情况
0~20mm，精度±5%
土壤温度传感器
监测土壤温度
-40~80℃，精度±0.5℃
土壤湿度传感器
监测土壤水分
0~100%，精度±2%
4G数据采集终端
采集数据并上传云平台
支持RS485、MODBUS协议
太阳能供电系统
保障设备长期运行
30W太阳能板+12V 20AH电池
云端监测平台
可视化数据管理
支持数据存储、分析、预警
方案实现
  1. 设备安装：在田间或农业研究基地安装气象站及土壤传感器。
  2. 4G数据采集与传输：传感器采集数据后，通过4G网络传输至云端。
  3. 数据存储与可视化：用户可通过APP/PC端远程查看数据。
  4. 智能预警：当检测到异常气象条件时，系统自动发送报警信息。
  5. 数据分析：结合历史数据，建立气象变化模型，优化农业研究与生产管理。
数据分析
  • 长期气象变化趋势分析，研究农业环境变化对作物的影响。
  • 极端天气预测，减少寒潮、干旱、暴雨等对农业的不利影响。
  • 作物生长环境优化，提供温湿度、光照、水分等优化数据支持。
  • 精准灌溉管理，根据降水量、蒸发量、土壤湿度等数据智能调控灌溉。
预警决策
异常情况
系统响应
气温异常
预警霜冻或高温，提示采取防护措施。
湿度过高
预警病害风险，建议加强通风管理。
降水量过高
预警积水风险，防止农田内涝。
土壤湿度不足
提示需进行灌溉，提高墒情。
方案优点
  • 提高农业科研精准度，支持长期数据积累与分析。
  • 4G远程监测，减少人工巡查成本。
  • 智能预警，减少农业损失。
  • 优化农事管理，提高作物产量和质量。
  • 支持太阳能供电，适用于长期野外监测。
配套产品

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