智慧農(nóng)業(yè)方案-土壤檢測

1、土壤在線監(jiān)測建設(shè)方案正元地理信息集團股份有限公司 TIME EEEE年O月A日 二二年四月十六日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc37941230 第一章項目背景 PAGEREF _Toc37941230 h 3 HYPERLINK l _Toc37941231 第二章解決方案 PAGEREF _Toc37941231 h 4 HYPERLINK l _Toc37941232 2.1技術(shù)路線 PAGEREF _Toc37941232 h 4 HYPERLINK l _Toc37941233 2.2系統(tǒng)架構(gòu) PAGEREF _Toc37941233 h 4 H

2、YPERLINK l _Toc37941234 2.3監(jiān)控平臺系統(tǒng) PAGEREF _Toc37941234 h 5 HYPERLINK l _Toc37941235 2.4硬件設(shè)施 PAGEREF _Toc37941235 h 6 HYPERLINK l _Toc37941236 2.4.1智能監(jiān)控主機 PAGEREF _Toc37941236 h 6 HYPERLINK l _Toc37941237 2.4.2多要素百葉箱環(huán)境檢測儀 PAGEREF _Toc37941237 h 8 HYPERLINK l _Toc37941238 2.4.3土壤墑情傳感器 PAGEREF _Toc3794

3、1238 h 10 HYPERLINK l _Toc37941239 2.4.4土壤肥力傳感器 PAGEREF _Toc37941239 h 13 HYPERLINK l _Toc37941240 2.4.5監(jiān)控攝像頭 PAGEREF _Toc37941240 h 15 HYPERLINK l _Toc37941241 2.4.6智能監(jiān)控主機 PAGEREF _Toc37941241 h 17項目背景近年來，我國土壤環(huán)境問題日益凸顯，引起社會廣泛關(guān)注。 國務(wù)院要求組織開展全國土壤污染狀況調(diào)查，建立土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，掌握我國土壤污染特征和總體情況，明確提出包括地級及以上城市建成區(qū)等區(qū)域，目前

4、已經(jīng)開展了對土壤的農(nóng)用地的監(jiān)測分析和正在開展重點行業(yè)企業(yè)周邊用地調(diào)查和監(jiān)測工作， 開展相關(guān)監(jiān)測工作是為了說清土壤污染的來源、范圍和特征，為制定政策法規(guī)和開展土壤污染防治工作提供技術(shù)支持。目前，我國農(nóng)業(yè)在新技術(shù)的支持與推動下不斷取得突破性進展，數(shù)字農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的重要組成部分起到了重要的推動作用。 數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)核心是信息化，采集與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的各類數(shù)據(jù)信息再加以提取、計算與分析，為數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展，為數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了新的契機。解決方案技術(shù)路線當今農(nóng)業(yè)種植都是依靠大量勞動力與農(nóng)民的種植經(jīng)驗對農(nóng)作物進行管理。這種管理存在很大的滯后性，土壤環(huán)境在線

5、監(jiān)測系統(tǒng)可以幫助管理者更科學的對土壤進行監(jiān)控，保證農(nóng)作物始終處于最適合的土壤生長環(huán)境中，提高作物產(chǎn)量。土壤在線監(jiān)測系統(tǒng)利用環(huán)境數(shù)據(jù)與作物信息，指導(dǎo)用戶進行正確的栽培管理。系統(tǒng)可以實時遠程獲取土壤內(nèi)部的溫濕度、土壤水分溫度、導(dǎo)電率及鹽堿度等指標參數(shù)，通過系統(tǒng)分析，實時監(jiān)控土壤環(huán)境。同時，系統(tǒng)還可以通過手機、PDA、計算機等信息終端向管理者推送實時監(jiān)測信息、報警信息，實現(xiàn)土壤環(huán)境信息化、智能化遠程管理，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用保證土壤環(huán)境最適宜作物生長實現(xiàn)精細化的管理,為作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件， 幫助客戶提高效率、降低成本、增加收益并且減少人力勞動。系統(tǒng)架構(gòu)環(huán)境

6、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)是由智能監(jiān)控主機、多要素百葉箱環(huán)境檢測儀、土壤溫度，土壤水分，土壤電導(dǎo)率，土壤氮磷鉀等硬件組成部分構(gòu)成。溫濕度、土壤墑情等傳感器為土壤環(huán)境數(shù)據(jù)采集專用傳感器，具有高精度高可靠性的特點。監(jiān)控平臺系統(tǒng)系統(tǒng)通過先進的遠程工業(yè)自動化控制技術(shù)，讓用戶足不出戶了解土壤環(huán)境信息。提供手機客戶端，客戶可以通過手機在任意地點遠程查看的所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備信息。若遠程控制沒有成功，可以在手機或者軟件平臺上有繼電器狀態(tài)反饋。硬件設(shè)施智能監(jiān)控主機具有 1 路 ModBus-RTU 主站接口可接入所有標準類型的 485 變送器例如：溫濕度、二氧化碳、土壤水分、光照強度等變送器。1 路 RJ45 網(wǎng)口，可將監(jiān)測

7、數(shù)據(jù)上傳至遠端監(jiān)控軟件平臺。1 路多功能 GPRS 通信接口，只需插入一張手機卡便可將數(shù)據(jù)上傳至遠端監(jiān)控軟件平臺。強大的脫機短信報警功能，報警內(nèi)容可自定義(功能選配)。具有 1 路 ModBus-RTU 從站接口，可外接用戶自己的監(jiān)控主機、PLC、組態(tài)屏或組態(tài)軟件。大屏中文液晶顯示，界面簡潔友好。內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲，可存儲 52 萬條記錄，且存儲數(shù)據(jù)可實現(xiàn)二次續(xù)傳。帶有 1 路 0220V 交流電壓輸入檢測，可用于市電斷電報警。帶有 4 路開關(guān)量輸入檢測，可外接門禁等開關(guān)量信號，其中第 4 路可用作外接翻斗式雨量計。可外接 1 路室外 LED 單色顯示屏，支持最大點陣數(shù) 1024*256。設(shè)備超限，

8、屏幕輪顯報警通道以及報警實時數(shù)據(jù)。默認帶有 2 路報警繼電器觸點輸出，最多可擴展 8 路繼電器?？勺詣幼R別 RS485 接口從設(shè)備是否工作正常。直流 1030V 寬電壓供電。設(shè)備唯一 8 位地址，易于管理識別，可搭配我司提供的多種軟件平臺。支持本地數(shù)據(jù)激活；軟硬件多重看門狗機制；嵌入式處理器，支持高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)，TCP/IP 協(xié)議；應(yīng)用層心跳機制，保持應(yīng)用層穩(wěn)定連接，適時檢測連接狀況；可升級固件程序；設(shè)備上電聯(lián)網(wǎng)成功率 100%；穩(wěn)定性：7x24 小時；設(shè)備斷網(wǎng)后自動聯(lián)網(wǎng)成功率 100%，且可上傳；多要素百葉箱環(huán)境檢測儀該一體式百葉箱可廣泛適用于環(huán)境檢測，集溫濕度、大氣壓力、光照，CO

9、2 于一體，安裝在百葉盒內(nèi)，設(shè)備采用標準 MODBUS-RTU 通信協(xié)議，RS485 信號輸出，通信距離最大可達 2000 米（實測）。本產(chǎn)品體積小、重量輕，采用優(yōu)質(zhì)抗紫外線材質(zhì)，使用壽命長，采用高靈敏度的探頭，信號穩(wěn)定，精度高。關(guān)鍵部件采用進口器件，穩(wěn)定可靠，具有測量范圍寬、線形度好、防水性能好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠等特點。測量環(huán)境溫濕度，測量單元為瑞士進口，測量準確，溫度量程-40120 度，濕度量程0-100%。濕度精度3%RH(5%RH95%RH,25)，溫度精度0.5（25）。寬范圍 0-120Kpa 氣壓量程，可應(yīng)用于各種海拔高度，大氣壓力精度0.15Kpa2575Kpa

10、。光照采集模塊采用高靈敏度的感光探頭，光照強度量程 020 萬 Lux，光照度精度7%(25)。CO2 采集模塊采用新型紅外檢定技術(shù)進行 CO2 濃度測量，反應(yīng)迅速靈敏，量程為0-5000ppm，二氧化碳精度(40ppm+ 3%FS) (25) 。采用專用的 485 電路，通信穩(wěn)定，1030V 寬電壓范圍供電。百葉箱式安裝，完全適應(yīng)戶外環(huán)境，不懼噴淋設(shè)備噴淋。土壤墑情傳感器土壤溫度/濕度/電導(dǎo)率三合一傳感器適用于土壤溫度以及水分以及土壤鹽分的測量，經(jīng)與德國原裝高精度傳感器比較和土壤實際烘干稱重法標定，精度高，響應(yīng)快，輸出穩(wěn)定。在土壤分析中，含鹽量是一個重要的綜合指標，而測定土壤中的電導(dǎo)率可以直

11、接反映出混合鹽的含量，土壤中鹽含量越多，其導(dǎo)電性越強，隨之電導(dǎo)率就越大。因此，在描述土壤鹽分狀況時，常用的指標是土壤浸出液電導(dǎo)率，對土壤中電導(dǎo)率進行監(jiān)測能夠掌握其污染狀況是十分必要的。該傳感器耐長期電解，耐腐蝕，抽真空灌封，完全防水，可長期埋入土壤中，。廣泛適用于科學實驗、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、污水處理、糧食倉儲及各種顆粒物含水量和溫度的測量。直流供電（默認）DC3.6-30V功耗0.2W電導(dǎo)率參數(shù) 量程：0-20000us/cm分辨率：0-10000us/cm 內(nèi) 10us/cm；100000-20000us/cm 內(nèi) 50us/cm精度：0-10000

12、us/cm 范圍內(nèi)為3%；10000-20000us/cm 范圍內(nèi)為5%土壤水分參數(shù)量程：0-100%分辨率：0-50%內(nèi) 0.03%，50-100%內(nèi) 1%精度：0-50%內(nèi) 2%，50-100%內(nèi) 3%土壤溫度參數(shù)量程：-4080，分辨率：0.1，精度：0.5電導(dǎo)率溫度補償 內(nèi)置溫度補償傳感器，補償范圍 0-50防護等級IP68探針材料 防腐特制電極密封材料 黑色阻燃環(huán)氧樹脂默認線纜長度2 米，線纜長度可按要求定制外形尺寸 45*14*135mm電極長度 70mm輸出信號 RS485(Modbus協(xié)議)土壤肥力傳感器土壤氮磷鉀三合一肥力傳感器適用于檢測土壤中氮磷鉀的含量，通過檢測土壤中氮磷

13、鉀的含量來判斷土壤的肥沃程度，進而方便系統(tǒng)的評估土壤情況?？砷L期埋入土壤中，耐長期電解，耐腐蝕，抽真空灌封，完全防水。該傳感器廣泛應(yīng)用于土壤氮磷鉀的檢測、精細農(nóng)業(yè)、林業(yè)、土壤研究、地質(zhì)勘探、植物培育等領(lǐng)域。門檻低，步驟少，測量快速，無需試劑，不限檢測次數(shù)。測量精度高，響應(yīng)速度快，互換性好。電極采用特殊處理的合金材料，可承受較強的外力沖擊，不易損壞。完全密封，耐酸堿腐蝕，可埋入土壤進行長期動態(tài)檢測。探針插入式設(shè)計保證測量精確，性能可靠。直流供電（默認） DC 5-30V最大功耗 0.15W（12V DC，25）工作溫度 055氮磷鉀參數(shù) 量程 1-1999 mg(mg/L)分辨率 1 mg(mg

14、/L)精度 2%FS響應(yīng)時間 1S防護等級 IP68探針材料 不銹鋼密封材料 黑色阻燃 環(huán)氧樹脂默認線纜長度 2 米，線纜長度可按要求定制外形尺寸 45*15*123mm輸出信號 RS485(Modbus 協(xié)議)監(jiān)控攝像頭針對海康系列攝像頭配套研發(fā)生產(chǎn)了視頻字符疊加器。用戶可在不影響原有視頻傳輸路徑的同時，采集智能監(jiān)控主機中 485 從站口數(shù)據(jù)，疊加在現(xiàn)有的視頻畫面上，本系統(tǒng)可做到環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與視頻畫面同步實時顯示的同時，并隨視頻畫面一并保存在硬盤錄像機中，為視頻溯源提供數(shù)據(jù)支撐。產(chǎn)品采用標準 MODBUS-RTU 通信，匹配所有標準 Modbus-RTU 通信設(shè)備，可疊加內(nèi)所有環(huán)境監(jiān)測傳感器數(shù)據(jù)，讓視頻有數(shù)據(jù)支撐，更有說服力。字符疊加器不僅支持單臺攝像機的字符信息處理，還可同時支持多臺攝像機的疊加使用。每臺字符疊加器最多可同時支持 4 臺攝像機處理、16 臺標準 Modbus-RTU 通訊模式 485 設(shè)備。產(chǎn)品可同時處理多臺攝像機字符信息，最多可同時支持 4 臺攝像機疊加產(chǎn)品可接入多臺 485 設(shè)備，最多可接入 16 臺 485 設(shè)備獨立軟件配置，功能強大，界面簡潔，操作簡單攝像頭底層協(xié)議對接，不影響原有視頻信號字符顯示位置全顯示屏可調(diào)支持任意中文、英文、標點顯示，每行最多可顯示 22 個漢字或 44 個字符攝像頭實時顯示監(jiān)視現(xiàn)場的數(shù)據(jù)變化支持 DC1030V