农业物联网智能监测系统

农业物联网智能监测系统

物联网概念在1999年提出，是将所有物品通过各种信息传感设备，如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来，实现数据采集、融合、处理，并通过操作终端，实现智能化识别和管理。

物联网农业智能测控系统的技术特点：

（1）监控功能系统：根据无线网络获取的植物生长环境信息，如监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配，如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理，实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。

（2）监测功能系统：在农业园区内实现自动信息检测与控制，通过配备无线传感节点，太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备、配备无线传感传输系统，每个基点配置无线传感节点，每个无线传感节点可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配，如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理，实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息。

（3）实时图像与视频监控功能：农业物联网的基本概念是实现农业上作物与环境、土壤及肥力间的物物相联的关系网络，通过多维信息与多层次处理实现农作物的最佳生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业生产的人员而言，仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监控为物与物之间的关联提供了更直观的表达方式。比如：哪块地缺水了，在物联网单层数据上看仅仅能看到水分数据偏低。应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据来作决策。因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端，而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用，直观地反映了农作物生产的实时状态，引入视频图像与图像处理，既可直观反映一些作物的生长长势，也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。

我国是一个传统的农业大国，人口众多，但耕地相对缺乏，土壤总体质量不高。在这种条件下，需要更加精细而有效的利用土壤资源，对土壤的信息进行监测与预警。每种不同的土壤都可能有不同的土地利用方式和管理措施，及时了解它们的土壤质量信息和变化对指导农业生产和保护生态环境有十分重要的意义。

在现代农业领域提出了“精确农业”、“数字农业”等概念，均是以土壤信息为基础，对土地进行信息获取、管理和分析土壤数据，以此进行决策分析和墒情预警，为农业科技人员掌握土壤信息提供大量的数据。托普土壤墒情监控系统包括监测预警系统、无线传输系统、

智能控制系统及土壤墒情监控与预警信息平台。

托普土壤墒情监控系统框架流程图如下：

二、托普土壤墒情监控与预警信息平台功能

土壤墒情仪器自动采集各作物的土壤水分，并将结果通过GPRS传输到省中心服务器，中心数据按照统一的格式将土壤墒情数据存储，监控与预警中心按用户的请求，从数据中心调用相应的数据反馈给用户，即墒情监测数据、旱灾预警数据、走势分析数据、报表分析数据、短信发布、信息发布、图形预警信息。

三、托普土壤墒情监控与预警信息平台四大功能

功能亮点一：实现省级土壤墒情监测数据的监管

托普土壤墒情监控与预警信息平台将各自相对孤立的墒情信息进行联通，从而达到信息的上传下达。该平台服务于大量土壤墒情数据的高速传输、海量存储和超级计算。无线墒情监测系统通过GPRS传输方式将县级墒情数据上传到省级平台，实现在一个平台上进行统一监管，也可以直接上传到全国土壤墒情监测系统。

功能亮点二：建立完善的信息发布

将相关的信息发布到省信息平台中，方便用户更有针对性的浏览及获取。信息发布主要包括：

1．行业信息发布：农业相关的行业资讯、国家政策、法律法规，以及省、市、县相关的新闻资讯，形成与土壤墒情的数据库，从而为省、市、县提供相关的依据，建立一个信息交流平台。

2．供求信息发布：与种植户、农户建立信息交互的一个平台。可为作物提供供求发布的信息通道，进行信息共享与宣传推广。

功能亮点三：建设及时的旱情预警与短信通知

定期收集、汇总土壤墒情信息，分析各区域发生的旱灾时间及气候因素，再结合气象部门的天气预报及专家们的专业评估与审核，从而产生完善的旱情预警信息。

土壤墒情监控与预警信息平台提供预警信息的发布及短信通知，各市、县，各区域可将旱灾预警信息通过短信的方式发送到指定的区域监管部门，也可将预警信息发送到其下属部门与上属部门或指定的农户。预警信息包括灾害名称、影响区域、灾害程度及解决对策。

功能亮点四：图形预警与灾情渲染

各省包含众多市县级乡镇地区，如此庞大的种植面积，用报表很难将全省的灾情形象展示出来。图形预警与灾情渲染模块，正是为了解决这个问题而设置。

平台将灾情按严重程度分为不同颜色，并在省级行政图中以点的形式表示，只要一打开平台的行政区域图，即可直观显示省内各区域的受灾情况如何。