一、方案概述
在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)灌溉與施肥方式依賴人工經(jīng)驗,存在水資源浪費、施肥不均、響應(yīng)滯后等問題。物通博聯(lián)基于4G工業(yè)RTU(WD工業(yè)數(shù)據(jù)終端)結(jié)合數(shù)據(jù)采集和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建了一套集環(huán)境感知、智能決策、遠(yuǎn)程控制于一體的智慧農(nóng)業(yè)解決方案。該方案通過部署土壤濕度傳感器、氣象站、水肥一體機等設(shè)備,利用4G工業(yè)RTU實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、邊緣計算與云端交互,為農(nóng)田管理提供精準(zhǔn)化、智能化支持。

二、需求分析
實時監(jiān)測土壤墑情、氣象數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài);
遠(yuǎn)程控制泵站、閥門等設(shè)備,降低人工成本;
異常情況(如管道泄漏、設(shè)備故障)實時告警。
三、方案架構(gòu)
感知層:部署物通博聯(lián)WD系列數(shù)采終端(如WD140),連接土壤濕度傳感器、EC/pH傳感器、氣象站、水肥一體機及泵站控制柜。終端支持Modbus RTU協(xié)議,兼容主流傳感器設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)層:4G工業(yè)RTU通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至云端平臺,支持TCP、MQTT等數(shù)據(jù)透傳方式,快速對接智慧農(nóng)業(yè)管理平臺。
應(yīng)用層:搭建智慧農(nóng)業(yè)管理平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化、智能決策與遠(yuǎn)程控制,提供手機端、電腦端等遠(yuǎn)程訪問渠道。
四、功能實現(xiàn)
1. 環(huán)境感知與數(shù)據(jù)采集
支持多路可選配的模擬量輸入、模擬量輸出、數(shù)字量輸入和數(shù)字量輸出(可選8AI、4DI、4RO或者4AI、8DI、4RO或者4AI、4DI、4DO、4RO或者2AO、6AI、4DI、4RO等多種配置)。支持接入PLC,通過4G、WIFI、有線等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
2. 智能決策與遠(yuǎn)程控制
管理人員根據(jù)土壤濕度、氣象數(shù)據(jù)(如蒸發(fā)量、降雨量)及作物生長模型,合理調(diào)整灌溉計劃。例如,當(dāng)土壤濕度低于閾值(如30%)時,遠(yuǎn)程啟動灌溉設(shè)備。
3. 遠(yuǎn)程監(jiān)控與設(shè)備管理
云平臺提供GIS地圖與組態(tài)界面,實時顯示設(shè)備狀態(tài)(如泵站運行/停止)、環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度)及歷史數(shù)據(jù)曲線。支持工程師通過設(shè)備快線功能遠(yuǎn)程訪問現(xiàn)場PLC,進(jìn)行程序調(diào)試與故障診斷。例如,當(dāng)泵站出現(xiàn)電流過載時,系統(tǒng)自動推送告警至管理員手機,并提供遠(yuǎn)程重啟選項。
4. 異常告警與安全防護(hù)
多級告警機制:設(shè)置閾值告警(如土壤濕度<25%)、趨勢告警(如連續(xù)3小時濕度下降)及設(shè)備離線告警,通過短信、微信、郵件通知管理員。
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