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無線氣象站如何幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

更新時間:2020-09-24   點擊次數(shù):967次

    無線氣象站系統(tǒng),是針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中憑經(jīng)驗、靠天吃飯的狀態(tài),提出的一套靠科技、靠數(shù)據(jù)來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增量的有效解決方案。

    農(nóng)業(yè)的大特點之一,就是它的生產(chǎn)過程是在自然條件下進行的,作物生長發(fā)育的全過程要受到氣象、土壤、地形、植被等自然條件的影響。其中氣候是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要自然因素,氣候環(huán)境為農(nóng)作物的生長發(fā)育提供光、溫、水、氣等能量和物質(zhì)資源,因此糧食產(chǎn)量的高低及品質(zhì)的優(yōu)劣在很大程度上是受氣候條件綜合影響的。

    所以,任何地方的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都應考慮氣象因素,注意利用有利的條件,避免和克服不利氣象因子的影響,做到因地制宜和因時制宜,才能奪取高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

    傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依靠的是人工對環(huán)境信息的感知,對作物生長的環(huán)境無法量化,因而難以將作物生長的至優(yōu)條件總結(jié)出來,更加難以復制;此外,人工無法實現(xiàn)24小時的現(xiàn)場管理,難以實時地掌握作物生長條件。

    無線氣象站系統(tǒng),針對農(nóng)業(yè)氣候觀測中,農(nóng)林農(nóng)田種植分布廣、監(jiān)測點多、布線和供電困難,溫室棚內(nèi)氣候要求精度高、畜禽舍內(nèi)環(huán)境因素復雜等特點,以數(shù)字數(shù)據(jù)圖像遠程管理為切入點,采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線網(wǎng)絡構(gòu)建統(tǒng)一便捷的信息交互平臺。

    其設計研發(fā)采用了先進的微電腦技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù),利用覆蓋面廣的GPRS或4G網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù),利用智能人機界面和電腦、手機實現(xiàn)遠程圖像數(shù)據(jù)采集監(jiān)測功能,從而達到遠程無線隨時隨地的農(nóng)業(yè)氣候監(jiān)測。

    無線氣象站系統(tǒng),主要由下位機采集系統(tǒng)、上位機軟件應用平臺及輔助擴展部分組成。

    無線氣象站系統(tǒng)可對常規(guī)氣象因子(大氣溫度,環(huán)境濕度,平均風速風向,瞬時風速風向,降水量,光照時數(shù),太陽直接輻射,露點溫度,土壤溫度,土壤熱通量,土壤水分,葉面濕度)進行直接測量,還可以測量水面蒸發(fā),太陽光合有效輻射等多種要素。

    以環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測為基礎,實現(xiàn)對設施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)控、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理。以下對應用廣泛的監(jiān)測參數(shù)做具體說明。

    (1)溫濕度監(jiān)測

    通過溫濕度傳感器監(jiān)測環(huán)境空氣溫濕度、地表溫濕度、土壤溫濕度等,并能對數(shù)據(jù)進行采集、分析運算、控制、存儲、發(fā)送等。

    (2)光照度監(jiān)測

    通過光感和光敏傳感器監(jiān)測記錄光線的強度,通過無線傳輸技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端。

    (3)CO2、O2濃度監(jiān)測

    在監(jiān)測地部署二氧化碳濃度傳感器,實時監(jiān)測二氧化碳的含量,當濃度超過系統(tǒng)設定闕值范圍時,通過無線傳輸技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端,由相關(guān)工作人員做出相應調(diào)整。

    (4)風速、風向監(jiān)測

    由風力推動垂直于水平面的圓形杯口帶動鉛直軸轉(zhuǎn)動,由于單位時間內(nèi)該軸轉(zhuǎn)動的圈數(shù)與風速有關(guān),可由轉(zhuǎn)數(shù)的多少,測定風速。風速、風向的監(jiān)測采用氣象的傳感器,具有高精度高可靠性的特點。

    利用風速傳感器和風向傳感器,自動測量即時風速、風向,與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比具有精度高、量程寬、輸入線電阻高、觀測方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。通過顯示屏實時顯示風速、風向等級,同時具有聲音報警功能,在設置運行時,窗口顯示的是風速報警控制值,加、減可以設置報警值,當超過預設風速時,發(fā)出控制命令(切斷設備電源,使設備停止工作)進行聲光報警。

    (5)雨量監(jiān)測

    采用雨量計可以實現(xiàn)降雨雨量的檢測、存儲、顯示、報警。雨量記錄計體積小巧,操作簡單,承雨口采用不銹鋼整體沖壓而成,光潔度高,防銹能力強,外關(guān)質(zhì)量佳,滯水產(chǎn)生的誤差小。

    可以全程跟蹤記錄雨量數(shù)據(jù),記錄時間長,存儲容量大,儀器可脫開計算機獨立工作,軟件功能強大,數(shù)據(jù)查看方便,隨時可以將記錄中數(shù)據(jù)導出到計算機中,并可以存儲為EXCEL表格文件,生成數(shù)據(jù)曲線,以供其它分析軟件進一步進行數(shù)據(jù)處理。

    (6)太陽輻射監(jiān)測

    將接收到的太陽輻射能以小的損失轉(zhuǎn)變成其他形式能量,如熱能、電能,以便進行測量。監(jiān)測太陽輻射的收支數(shù)據(jù),即有助于農(nóng)業(yè)氣象學和生態(tài)學研究,同時也對蒸發(fā)、植物的蒸騰,水循環(huán)研究具有及其重要參考價值。

    (7)水面蒸發(fā)監(jiān)測

    水資源供應是農(nóng)田作物生長的核心條件,維持水分持續(xù)供應是保障農(nóng)作物成活率的關(guān)鍵要素。受到自然環(huán)境的影響,農(nóng)田土壤中水分常出現(xiàn)異常蒸發(fā)現(xiàn)象,大大降低了土壤水分含量,對農(nóng)作物生長造成不利影響。

    因此有必要對水面蒸發(fā)情況進行監(jiān)測。水面蒸發(fā)監(jiān)測是利用蒸發(fā)傳感器觀測水面蒸發(fā)在不同時間段的變化規(guī)律,實時掌握農(nóng)業(yè)環(huán)境中的水面蒸發(fā)數(shù)據(jù)。

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