广东湛江吴川农田四情案例
湛江吴川市在农业科技应用方面取得了一定的进展,特别是在数字农业与智慧农业技术应用方面。据网易新闻报道,广州工程技术职业学院机电工程学院师生带领科普惠农实践团在吴川市覃巴镇开展了数字农业与智慧农业技术应用科普活动。这些活动不仅让当地村民体验了现代农业科技,还通过现场检测和教学,为沙糖桔种植提供了建设性意见,帮助提高作物生长状况。此外,吴川市黄坡镇建立了数字乡村智慧网格管理平台,利用现代信息技术推进智慧化治理,提升了公共服务资源配置的效率。这些举措体现了吴川市在推动农业现代化和乡村振兴方面的努力,通过科技赋能提高农业生产效率和质量,促进了农业的可持续发展。
江苏京盛科技有限公司为广东湛江吴川设计的农田四情监测系统,通过先进的无线传感器、物联网、云平台、大数据以及互联网等信息技术,对农田的墒情、苗情、虫情、灾情进行实时监测和管理。该系统能够实现对作物生长过程中的重要参数进行实时监测、管理,为农业技术人员提供智能化、自动化的管理决策,是农业生产管理的“千里眼”和“听诊器”。通过该系统,可以提高农业生产效率,节约资源,减少损失,提高农产品质量,支持精准农业,促进农业可持续发展。
孢子设备——孢子捕捉仪
工作原理如下:
空气采集:孢子捕捉仪通过内置的风扇系统,将周围环境中的空气吸入设备内部。
孢子捕获:进入设备内部的空气流经一个或多个捕获板或捕获介质,如黏性胶板、玻璃片或特殊材料。空气中的孢子和花粉颗粒因为撞击或黏附作用被捕获在这些介质上。
定时采集:设备通常设置为定时工作,比如每隔一定时间(如每小时或每天)自动更换捕获介质,以便于连续监测和分析孢子及花粉的变化。
图像采集:一些现代化的孢子捕捉仪配备有摄像头,可以自动拍摄捕获介质上孢子和花粉的图像。
数据传输:捕获的图像数据可以通过无线网络(如GPRS、3G、4G等)传输到远程监控平台或数据中心,便于专家进行分析。
数据分析:在监控平台或数据中心,通过图像识别软件或人工分析,对捕获的孢子和花粉进行种类识别和数量统计。
太阳能供电:图中可以看到孢子捕捉仪旁边有太阳能板,这表明设备可能采用太阳能供电,以实现户外长期无人值守运行。
孢子捕捉仪的应用可以帮助农业、林业和环境监测部门及时了解和预测植物病害的发生和传播,为病虫害的防治提供科学依据。同时,对于研究花粉过敏等问题也具有重要意义。
应用成果:
病虫害预警:通过对空气中的孢子和花粉进行捕捉和分析,孢子捕捉仪可以帮助农业和林业部门及时了解病虫害的发生和传播情况,从而提前预警,采取预防措施,减少病虫害对作物的损害。
精准防治:孢子捕捉仪提供的数据可以帮助农业技术人员制定更加精准的防治方案,比如选择最佳的防治时机和方法,使用最合适的农药或生物防治剂,从而提高防治效果,减少农药使用量。
提高作物产量和品质:通过及时预警和精准防治,孢子捕捉仪有助于减少病虫害对作物的损害,从而提高作物的产量和品质,增加农民的收入。
保护生态环境:孢子捕捉仪可以帮助减少农药的使用量和使用频率,从而降低对环境的污染,保护生态环境和生物多样性。
科学研究:孢子捕捉仪收集的数据对于研究病虫害的发生规律、传播途径和防治方法具有重要价值,可以为科学研究提供丰富的数据支持。
虫情设备——智能虫情测报灯
工作原理:
诱虫原理:利用昆虫的趋光性、趋波性和趋色性,通过特定波长的光源,如紫外线或 LED 光源,吸引夜间活动的害虫。不同种类的害虫对不同波长的光敏感度不同,可定制光源以吸引特定类型的害虫。
收集原理:害虫被光源吸引后,飞扑并撞击玻璃屏,落入下端漏斗,顺着打开的落虫通道滑进杀虫仓。
杀虫原理:通常采用远红外加热处理害虫,活虫落入后 3-5 分钟内即被杀死。为提高杀虫效率,一些测报灯设置上下两层远红外加热仓,两个活动门交替开启,保证每个虫体至少经历一次远红外加热处理周期。
数据采集与分析原理:内置高清摄像头和图像识别技术,自动拍摄捕获的害虫图像,并上传至云端服务器进行分析。通过 AI 视觉识别技术,系统能够自动识别害虫种类和数量,并生成相应的数据分析报告。
智能监测:可 24 小时不间断工作,实时捕捉和记录害虫信息,准确监测害虫的种类、数量及活动规律,显著提升监测效率。
自动控制:集成光控、电控、雨控功能,白天自动关灯,夜间自动开灯,雨天自动关机或排水,有效将雨虫分离,避免雨水对设备的影响和对虫情数据的干扰。
数据传输与远程管理:可配备多种传感器接口,实时监测风速风向、环境温度湿度、光照等环境参数,并通过 GPRS 等方式上传数据,实现虫情的可视化、在线实时监测。用户可以通过手机、电脑或其他终端远程访问和管理系统,随时了解虫害情况,查看报告和预警信息,并进行设置和管理操作。
精准分析:利用大数据分析技术,对收集到的害虫数据进行深度挖掘,结合气象、土壤等环境因素,不仅能提供害虫的种类、数量等基本信息,还能分析害虫的迁飞路径、发生趋势等深层次信息,为制定科学合理的防治策略提供依据。
节能环保:采用太阳能板供电的智能虫情测报灯,具有节能环保的特点,降低了能源消耗和使用成本。同时,减少了农药的使用量,有助于保护生态环境,促进农业的可持续发展。
苗情设备
传感器数据采集:土壤湿度传感器测量土壤中的水分含量;气象传感器记录气温、湿度、降雨量等气象数据;光照传感器监测光照强度;叶片传感器检测叶片的健康状况。传感器通过物理和化学方法检测环境参数,并将采集到的原始数据转换成电信号或数字信号。
数据传输:采集到的数据通过无线网络(如 Wi-Fi、LoRa、或 NB-IoT)传输到中央处理平台。数据传输到集中管理平台后,系统会对不同来源的数据进行整合和汇总。
数据处理与分析:数据传输到服务器或云平台进行存储。利用大数据分析和机器学习算法,系统对数据进行处理,识别出数据中的趋势、异常和模式,如分析作物生长的长期变化趋势,发现异常数据点,识别常见的生长模式和病虫害迹象等,进而生成详细的报告和建议。
实时反馈与预警:监控系统提供实时数据可视化,如图表和仪表盘,帮助用户随时查看作物的状态和环境条件。当检测到异常情况时,系统会自动发出警报,并提供处理建议。
气象设备(灾情)
主要功能和工作原理:
温度监测:设备配备温度传感器,用于监测空气温度,这对评估作物生长环境和决定灌溉时间非常重要。
湿度监测:湿度传感器可以测量空气湿度,这对于预测植物病害的发生和作物需水量至关重要。
风速和风向监测:风速计和风向标用于监测风速和风向,这些数据对于评估作物可能遭受的风害和优化作物布局有帮助。
降水量监测:雨量计用于测量降水量,这对于评估土壤湿度和决定灌溉计划非常有用。
光照强度监测:光照传感器可以测量光照强度,这对于了解作物的光合作用需求和优化作物种植密度很重要。
数据传输:收集到的气象数据通过无线通信技术(如GPRS、3G、4G或Wi-Fi)传输到中央服务器或云平台,便于远程监控和分析。
智能分析:利用收集的数据,可以通过智能分析系统预测天气变化,为农户提供决策支持。
预警系统:在极端天气条件下,系统可以及时发出预警,提醒农户采取保护措施,减少作物损失。
太阳能供电:为了确保设备在没有外部电源的情况下也能稳定运行,这些气象监测设备通常配备有太阳能板,利用太阳能供电。
远程访问:农户和农业技术人员可以通过电脑或移动设备远程访问这些数据,实时监控农田的气象条件。
土壤墒情
土壤墒情监测系统是一种利用高精度传感器和物联网技术来监测土壤水分含量、温度、盐分等信息的系统,这种系统通过测量土壤的介电常数、电阻率等物理参数,间接反映土壤中的水分含量。传感器被安装在土壤中,通过测量土壤的介电常数或反射时间等参数来反映土壤的水分含量。系统通过安装在土壤中的多个传感器,定期或者连续采集土壤水分、温度、气象等信息。传感器通常位于土壤不同深度,以测量上层、中层和深层土壤的水分含量。
综上所述,农田四情监测系统的应用成果可以归纳为以下几点:
提高农业生产效率:通过实时监测和数据分析,农民能够更科学地管理农田,提高农作物的产量和品质,从而提高农业生产效率。
节约资源,保护环境:精准农业实践减少了水、肥料和农药的浪费,降低了对环境的污染,符合可持续发展的理念。
降低劳动强度,提升农民幸福感:远程管理和智能控制使农民能够更轻松地管理农田,减轻劳动强度,提升生活质量。
促进农业现代化进程:农业四情监测设备是现代农业的重要组成部分,其广泛应用将加速农业现代化的进程,推动农业产业的转型升级。
精准灌溉:通过实时监测土壤湿度,土壤墒情监测系统能够指导农田管理者实施精准灌溉。在干旱区域增加灌溉水量,在湿润区域减少灌溉,确保作物生长在最佳的水分环境中,既保证了作物生长需求,又避免了水资源的浪费。
优化作物生长环境:根据监测数据调整管理措施,如施肥、除草等,为作物创造更加适宜的生长环境。
降低农业生产成本:土壤墒情监测技术的应用,有助于减少因盲目灌溉、过量施肥等导致的资源浪费和环境污染,从而降低农业生产成本。
推动农业可持续发展:土壤墒情监测技术的应用,有助于实现农业生产的精细化管理,推动农业向绿色、高效、可持续方向发展。
智能化管理:这些设备具备自动采集数据的能力,显著减少了人工巡查的成本,提高了管理效率。
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