托普物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)林“四情”監(jiān)測的中應(yīng)用

    托普農(nóng)林“四情”（墑情、苗情、蟲情、災(zāi)情）監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)以先進(jìn)的無線傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為基礎(chǔ)，由墑情傳感器、苗情災(zāi)情攝像機(jī)、蟲情測報(bào)燈、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、作物生理生態(tài)監(jiān)測儀，以及預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、信息管理平臺(tái)組成。各級用戶通過Web、PC與移動(dòng)客戶端可以訪問數(shù)據(jù)與系統(tǒng)管理功能，對每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的病蟲狀況、作物生長情況、災(zāi)害情況、空氣溫度、空氣濕度、露點(diǎn)、土壤溫度、光照強(qiáng)度等各種作物生長過程中重要的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、管理。系統(tǒng)聯(lián)合作物管理知識(shí)、作物圖庫、災(zāi)害指標(biāo)等模塊，對作物實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷，提供智能化、自動(dòng)化管理決策，是農(nóng)業(yè)技術(shù)人員管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“千里眼”和“聽診器”。

農(nóng)林“四情監(jiān)測”系統(tǒng)架構(gòu)圖

云平臺(tái)：
1、隨時(shí)隨地查看園區(qū)數(shù)據(jù)
園區(qū)三維圖綜合管理，所有監(jiān)控點(diǎn)直觀顯示，監(jiān)測數(shù)據(jù)一目了然。
土壤數(shù)據(jù)：土壤溫度、土壤水分、土壤鹽分，土壤pH值等；
氣象數(shù)據(jù)：空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、降雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、二氧化碳濃度等；
蟲情數(shù)據(jù)：蟲情照片、統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)等。
植物本體數(shù)據(jù)：果實(shí)膨大、莖稈微變化、葉片溫度等；
設(shè)備狀態(tài)：施肥機(jī)、水泵壓力、閥門狀態(tài)，水表流量，燈光狀態(tài)，卷簾狀態(tài)等。

    可選擇種植地塊、作物、傳感器、圖表展示、數(shù)字列表展示，還可選擇時(shí)間段（zui近一天、一周、一個(gè)月）；

2、隨時(shí)隨地查看園區(qū)病蟲害情況
    系統(tǒng)通過搭建在田間的智能蟲情監(jiān)測設(shè)備，可以無公害誘捕殺蟲，綠色環(huán)保，同時(shí)利用GPRS/3G移動(dòng)無線網(wǎng)路，定時(shí)采集現(xiàn)場圖像，自動(dòng)上傳到遠(yuǎn)端的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控服務(wù)平臺(tái)，工作人員可隨時(shí)遠(yuǎn)程了解田間蟲情情況與變化，制定防治措施。通過系統(tǒng)設(shè)置或遠(yuǎn)程設(shè)置后自動(dòng)拍照將現(xiàn)場拍攝的圖片無線發(fā)送至監(jiān)測平臺(tái)，平臺(tái)自動(dòng)記錄每天采集數(shù)據(jù)，形成蟲害數(shù)據(jù)庫，可以各種圖表、列表形式展現(xiàn)給農(nóng)業(yè)專家進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。

    可遠(yuǎn)程隨時(shí)發(fā)布拍照指令，獲取蟲情照片，也可設(shè)置時(shí)間自動(dòng)拍照上傳，通過手機(jī)、電腦即可查看，無需再下田查看。

昆蟲識(shí)別系統(tǒng)，自動(dòng)識(shí)別昆蟲種類，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分類計(jì)數(shù)。

歷史數(shù)據(jù)可按曲線、報(bào)表形式展現(xiàn)，清晰直觀查看所有監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

    千倍光學(xué)放大顯微鏡可定時(shí)清晰拍攝孢子圖片，自動(dòng)對焦，自動(dòng)上傳，實(shí)現(xiàn)全天候無人值守自動(dòng)監(jiān)測孢子情況。

3、墑情監(jiān)測
    各省包含眾多市縣級鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，如此龐大的種植面積，用報(bào)表很難將全省的墑情形象展示出來。圖形預(yù)警與災(zāi)情渲染模塊，正是為了解決這個(gè)問題而設(shè)置。
平臺(tái)將災(zāi)情按嚴(yán)重程度分為不同顏色，并在省級行政圖中以點(diǎn)的形式表示，只要一打開平臺(tái)的行政區(qū)域圖，即可直觀顯示省內(nèi)各區(qū)域的墑情情況如何。

4、專家系統(tǒng)
    該系統(tǒng)可將病蟲害防治專家信息及全部集中到一起，用戶可聯(lián)線專家咨詢四情危害防治難題。

5、視頻監(jiān)控
    管理區(qū)域內(nèi)放置360°紅外球形攝像機(jī)，可清晰直觀的實(shí)時(shí)查看種植區(qū)域作物生長情況、設(shè)備遠(yuǎn)程控制執(zhí)行情況等。
    增加定點(diǎn)預(yù)設(shè)功能，可有選擇性設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，點(diǎn)擊即可快速轉(zhuǎn)換呈現(xiàn)視頻圖像。

6、任務(wù)設(shè)置，遠(yuǎn)程自動(dòng)控制
    遠(yuǎn)程自動(dòng)控制水肥作業(yè)，大棚內(nèi)風(fēng)機(jī)、遮陽、側(cè)窗、濕簾、植物生長燈等。用戶設(shè)定監(jiān)控條件后，可*自動(dòng)化運(yùn)行，遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)現(xiàn)場的各種農(nóng)用設(shè)施和農(nóng)機(jī)設(shè)備，快速實(shí)現(xiàn)溫室大棚、大田種植自動(dòng)化灌溉作業(yè)。  
    同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)對病蟲情監(jiān)測設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)管與控制，設(shè)備工作情況可遠(yuǎn)程管理。

二、移動(dòng)管理方便快捷
    系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)與手機(jī)端、平板電腦端、PC電腦端無縫對接。方便管理人員通過手機(jī)等移動(dòng)終端設(shè)備隨時(shí)隨地查看系統(tǒng)信息，遠(yuǎn)程操作相關(guān)設(shè)備。

三、數(shù)據(jù)采集
    數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)信息化管理、智能化控制的基礎(chǔ)。由于農(nóng)業(yè)行業(yè)的特殊性，傳感器不僅布控于室內(nèi)，還會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)需要布控于田間、野外，深入土壤或者水中，接受風(fēng)雨的洗禮和土壤水質(zhì)的腐蝕，對傳感器的精度、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性要求較高。
1、遠(yuǎn)程可拍照式蟲情測報(bào)燈
    改變了測報(bào)工作的方式，簡化了測報(bào)工作流程，保障了測報(bào)工作者的健康。

2、遠(yuǎn)程可拍照式孢子捕捉儀
    專為收集隨空氣流動(dòng)、傳染的病害病原菌孢子及花粉塵粒而研制，主要用于檢測病害孢子存量及其擴(kuò)散動(dòng)態(tài)，為預(yù)測和預(yù)防病害流行、傳染提供可靠數(shù)據(jù)。收集各種花粉，以滿足應(yīng)用單位的研究需要。設(shè)備可固定在測報(bào)區(qū)域內(nèi)，定點(diǎn)收集特定區(qū)域孢子種類及數(shù)量通過在線分析并實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦芾砥脚_(tái)。

3、無線田間氣象站

特點(diǎn)：
① 可遠(yuǎn)程設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和發(fā)送時(shí)間間隔，無需現(xiàn)場操作；
② 帶攝像頭，可實(shí)時(shí)拍照并上傳至平臺(tái)，實(shí)時(shí)了解田間及作物情況；
③ 太陽能供電，可在野外長期工作；
④ 可配置土壤水分、土壤溫度、空氣溫濕度、光照強(qiáng)度、降雨量、風(fēng)速風(fēng)向等17種氣象參數(shù)。

4、傳感器

根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對水份監(jiān)測的需求，研發(fā)出多種傳感器。

不銹鋼：有線連接氣象站或者溫室小管家，防水等級高，野外隨時(shí)測量；

片  狀：用于精細(xì)農(nóng)業(yè)，室內(nèi)外長期測量，不會(huì)腐蝕；

條帶式：可測量切面3-10m的土壤水份，求平均值，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；

管  式：可一次性測量四層土壤水份

2、植物本體傳感器
    環(huán)境傳感器目前以空氣溫濕度、光照、二氧化碳、風(fēng)速風(fēng)向、降雨、土壤溫濕度等傳感器為主，是了解作物生長環(huán)境的傳感器。
    植物本體傳感器，能實(shí)時(shí)或階段性地監(jiān)測植物莖稈粗細(xì)的變化、葉面的溫度、莖流速率、果實(shí)增重與膨大速率、植物的光合作用等植物本身的一些參數(shù)，能直觀地反應(yīng)植物的生長狀態(tài)。通過對作物參數(shù)的測量可直觀反映土壤或空氣環(huán)境參數(shù)對作物的影響，從而指導(dǎo)用戶更加科學(xué)合理地調(diào)控生產(chǎn)環(huán)境，以達(dá)到作物高產(chǎn)。

四、綠色防控設(shè)備

成功應(yīng)用案例
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