农作物田间实监测管理与技术服务系统
基于多传感器信息融合的农作物监测系统
3.1 云服务器的选择
云服务器应选择能适应各种传感网络和通信网络的 OneNET 物联网云平台 [7]。OneNET 物联网云平台会不断刷 新显示的数值，实现数据接入与数据异常监督，当出现数据 异常触发函数给开发板发送信息。用户能够通过云平台提供 的界面实现远程监控和控制，对农作物的生长环境和生长状
１ 系统设计方案
基于多传感器信息融合的农作物监测系统与一般智慧农 业不同，不仅能实现农作物温湿度等生长环境的检测与调节， 还加入了农作物生长状态实时检测与防虫害预警系统 [3]。整 个系统分为大数据采集模块、大数据分析模块、显示模块、 农作物状况检测模块、设备控制模块和视频监控模块 [4]。大 数据采集模块由田间传感器、空气监测设备、虫害检测系统 和视频监控构成，通过这些设备可获取空气数据、害虫样本、 分布密度和作物受害程度等数据并上传至云服务器。大数据 分析模块能够对云服务器中存储的数据进行综合分析，通过 自动控制或者手动调控达到实时调节与病虫预警的目的。农 作物状况检测模块通过与图库中相应作物的各种状态进行比
态进行实时监测。
3.2 系统开发环境
系统硬件选用 C51 单片机，通过系统中的传感网络来感 知环境。主控制板在 Keil4 MDK 环境下开发，将 C 语言作 为eNET 物联网平台，完成数据的存储、 智能控制、远程查询和控制等功能。系统为 B/S 三层构造， 它的运转环境分为客户端、中央控制器和硬件执行机构 。 [8-9]
(School of Information Engineering, Shaanxi Xueqian Normal University, Xi'an Shaanxi 710100, China)
Abstract: Real-time monitoring and remote control of parameters such as temperature, humidity and light in the growing environment of crops are important means of agricultural production modernization. For this reason, the author designed a crop monitoring system based on multi-sensor information fusion. The system combines the Internet of Things cloud platform with big data analysis technology to realize the real-time monitoring function of crops, can combine system data to realize automatic control, complete automatic irrigation, and achieve the purpose of improving agricultural production efficiency.
《基于农业物联网的田间环境监控系统的设计与实现》
《基于农业物联网的田间环境监控系统的设计与实现》一、引言随着科技的不断进步，物联网技术在农业领域的应用越来越广泛。
基于农业物联网的田间环境监控系统，通过实时监测和调控田间环境参数，可以提高农业生产效率，减少资源浪费，为农业的可持续发展提供技术支持。
本文将详细介绍基于农业物联网的田间环境监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段，首先进行需求分析。
主要包括：明确监控的田间环境参数（如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等）；确定监控范围，即需要覆盖的农田面积；设计用户界面，以便用户能够方便地查看和操作监控数据；考虑系统的稳定性和可扩展性等。
2. 系统架构设计根据需求分析结果，设计系统架构。
本系统采用物联网架构，主要包括感知层、网络层和应用层。
感知层通过传感器实时采集田间环境参数；网络层负责将感知层采集的数据传输到应用层；应用层对数据进行处理和分析，并通过用户界面展示给用户。
3. 硬件设计硬件设计是系统设计的重要组成部分。
主要包括传感器选型与布置、数据采集器、通信模块等。
传感器应具备高精度、低功耗、易于维护等特点；数据采集器负责采集传感器数据并进行初步处理；通信模块应具备较高的传输速率和稳定性，以保证数据能够实时传输到应用层。
4. 软件设计软件设计包括操作系统选择、数据处理与分析、用户界面设计等。
操作系统应具备高稳定性、低功耗等特点；数据处理与分析模块负责对采集的数据进行处理和分析，以获取有用的信息；用户界面应具备友好、易操作的特点，以便用户能够方便地查看和操作监控数据。
三、系统实现1. 传感器布置与数据采集根据硬件设计，将传感器布置在田间，通过数据采集器实时采集环境参数数据。
为保证数据的准确性，应定期对传感器进行维护和校准。
2. 数据传输与处理采集到的数据通过通信模块传输到应用层。
在应用层，通过软件对数据进行处理和分析，以获取有用的信息。
例如，通过分析温度和湿度的变化，可以判断作物生长状况；通过分析光照强度，可以调整作物种植密度等。
大田四情监测系统-农情监测预警系统
系统简介：大田四情监测系统，由小型气象站、虫情测报灯、孢子捕捉仪、苗情/灾情摄像机、作物生理生态监测仪以及预警预报系统、专家系统、信息管理平台、AI智能应用服务组成。
系统利用智能化监测设备、轨迹分析模型与数字化预测技术，可满足各级用户网页、手机查询田间虫情、苗情、灾情、环境数据。
同时联合作物管理知识、作物图库、灾害指标等模块，对作物实施远程监测与诊断，提供智能化、自动化管理决策。
截至目前，托普云农大田四情监测系统已经覆盖全国30余省市区，拥有千余个监测点，每年参与防治作物病虫害防治面积达上亿公顷。
应用范围：林业、土肥、植保、森防、经作、园林等政府农业监管部门；农技推广、林技推广部门；农业综合体示范区、粮食生产功能区、现代农业园区、农场等大型生产企业。
系统亮点：智能硬件：智能虫情测报灯：利用现代光、电、数控集成技术，在无人监管的情况下，可自动完成诱虫、杀虫、虫体分散、拍照、运输、收集、排水等系统作业，满足虫情预测预报及标本采集的需要。
智能孢子捕捉仪：全天候实时采集分析空中孢子数量，节省时间，为区域内病害发生提供科学依据。
农业气象综合监测站：集成环境传感器、气象传感器等多要素指标，实时监测植物生长环境，特别适合边远无人地区长期测量观察植物生长环境与现场状况。
大田视频监控系统：在田间部署高清视频监控系统，对整个生产过程包括种植、采摘、包装等环节进行安全视频监控；实现现场无人职守情况下方便管理人员对作物生长状况的远程在线监控。
系统软件：以可视化的形式直观展示基地种植情况、设备分布及环境监测数据概览。
基于IoT、智能算法、数据分析等能力，提供专业可靠的环境实时监测服务、异常传感数据告警、设备远程控制、数据分析应用服务，为农业生产管理者在基地的科学种植，合理决策方面提供有力的数据基础。
①作物监测识别服务：可识别当前种植作物类型，种植时间，在平台直接展示给管理人员，并且可以识别出农户的轮作情况，知道轮作的时间，为病虫害监测的准确性及农事生产服务的准确性提供支持。
农业物联网系统介绍
一、农业物联网
物联网与农业 物联网产业的开展，为农业水产养殖、畜牧养殖、大田种植、温室大棚、农林火灾平安、农产品平安运输、农产品溯源等的信息化、产业化提供前所未有的机遇，同时，农业、畜牧业为物联网的开展提供广阔的应用平台。
将来大到一头牛、小到一粒米都将拥有自己的身份，人们可以随时随地通过网络理解它们的地位位置，生长状况等一切信息，实现所有农产品信息互联。
二、农业物联网关键技术和产品
〔1〕温室控制器
4路流量输入，40路控制输出，流量控制或定时控制.
以非接触式射频卡为存储介质，系统通过刷卡输出控制信号，用来控制翻开阀门，实现自动计费。
智能卡节水控制器
手机无线灌溉控制器
低功耗用水记录仪 独立灌溉控制器 远程灌溉控制器 无线灌溉控制器
直流灌溉控制器EP80
自动告警服务
通过计算自动控制机械设施动作，自动换水
无线网关
控制平台计算机
LED显示屏
利用手机远程控制
四、农业物联网应用
3、生态养殖智能化控制应用
空气温度、湿度、 HN3、H2S传感器
无线控制器控制 通风和水帘
养殖场环境监控 家畜生长全程监控 温室环境监控 专家效劳系统 智能化管理效劳 视频监控 企业远程管理效劳
1、农业物联网关键技术
传感器技术：通过声、光、电、热、力、位移、湿度等信号来感知现实世界，是物体感知物质世界的“感觉器官〞。 网络通信技术：物联网物理系统的状态数据和应用效劳的反响信号传输的根底。 自动控制技术：接收执行命令到控制执行器进展执行动作，最终影响物理实体状态，形成从物理世界到信息空间再到物理世界的循环过程 信息处理技术：对感知数据采集信息的处理、分析和决策，实现对物理实体的有效监控与管理
农业现代化智能种植管理系统实践案例分享
农业现代化智能种植管理系统实践案例分享第一章：概述 (2)1.1 智能种植管理系统的定义 (2)1.2 智能种植管理系统的意义 (2)1.3 智能种植管理系统的发展现状 (2)第二章：智能种植管理系统的构成 (3)2.1 传感器与监测设备 (3)2.2 数据处理与分析系统 (3)2.3 控制与执行系统 (3)第三章：环境监测与管理 (4)3.1 土壤环境监测 (4)3.2 气候环境监测 (4)3.3 病虫害监测 (5)第四章：作物生长管理 (5)4.1 作物生长周期管理 (5)4.2 营养管理 (6)4.3 灌溉与施肥管理 (6)第五章：智能决策支持系统 (6)5.1 决策模型构建 (6)5.2 决策支持系统应用 (7)第六章：智能种植管理系统的实施流程 (7)6.1 系统设计 (7)6.2 系统安装与调试 (8)6.3 系统运行与维护 (8)第七章：智能种植管理系统的效益分析 (8)7.1 经济效益 (8)7.2 社会效益 (9)7.3 生态效益 (9)第八章：智能种植管理系统的推广与应用 (10)8.1 技术推广策略 (10)8.2 政策与产业支持 (10)8.3 应用案例分享 (10)第九章：智能种植管理系统面临的挑战与对策 (11)9.1 技术挑战 (11)9.2 政策与市场挑战 (11)9.3 对策与建议 (12)第十章：未来发展趋势与展望 (12)10.1 技术发展趋势 (12)10.2 产业发展趋势 (13)10.3 社会与生态影响 (13)第一章：概述1.1 智能种植管理系统的定义智能种植管理系统是指运用现代信息技术，包括物联网、大数据、云计算、人工智能等手段，对农业生产过程中的种植环境、植物生长状况、资源利用等进行实时监测、智能分析和远程控制的系统。
该系统旨在提高农业生产效率，降低生产成本，实现农业生产智能化、精准化、绿色化。
1.2 智能种植管理系统的意义智能种植管理系统在农业生产中具有以下重要意义：（1）提高生产效率：通过实时监测和智能分析，精确控制种植环境，优化生产要素配置，提高农作物产量和质量。
第六章精确农业技术体系
二、准确农业发生的背景
1、环境维护及浪费动力要求
国际农业的开展阅历了原始农业(游耕、游
牧等)、传统农业和现代农业３个主要开展阶段。
本世纪以来,石油农业的开展在取得成就的
第六章精确农业技术体 系
2021年7月24日星期六
内容
一、准确农业的含义 二、准确农业发生的背景 三、准确农业开展现状 四、准确农业的技术体系 五、我国准确农业的现状和开展方向
一、准确农业的含义
PA(precision agriculture, 或,precision farming,或处方农 作,prescription farming,或英尺农作,farming-by-foot,或逐块 区别管理,site specific management,或称变量投入技 术,variable rate technology)
GPS的作用
GPS运用于导航 1.船舶远洋导航和进港引水 2.飞机航路引导和进场下降 3.汽车自主导航 4.空中车辆跟踪和城市智能交通管理 5.团体旅游及野外探险 6.团体通讯终端〔与手机，PDA，电子地图等集成
一体〕
GPS运用于授时校频 1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步 2.准确时间的授入 3.准确频率的授入
信息技术及其它电子技术的成熟。技术团体 信息技术、互联网络技术、机载电子技术(执行元件 的检测技术、传感器、变量控制等)的飞速开展以及 集成块存储器存储才干、计算机数据处置才干的提 高，均为准确农业技术研讨和运用发明了必要的条 件。
三、准确农业开展现状
美国乔治华盛顿大学2000年曾发布了一份关于新兴 科技的预测报告。报告中举出了在未来十年改动人 类生活的十大高新技术,其中包括准确农业。
基于物联网技术的智能农业生产管理系统设计
基于物联网技术的智能农业生产管理系统设计一、引言随着科技的不断发展，物联网技术在各个领域得到了广泛应用，其中智能农业作为物联网技术的一个重要应用领域，正在逐渐改变传统农业生产模式。
本文将探讨基于物联网技术的智能农业生产管理系统设计，旨在提高农业生产效率、降低成本、保障粮食安全。
二、智能农业生产管理系统概述智能农业生产管理系统是利用物联网技术，通过传感器、执行器、通信设备等互联设备对农业生产环境进行实时监测、数据采集和控制，实现对农作物生长环境、水肥管理、病虫害监测等方面的智能化管理。
该系统通过数据分析和算法优化，为农民提供科学决策支持，帮助其合理调控生产过程，提高农作物产量和质量。
三、智能农业生产管理系统设计要素1. 传感器网络在智能农业生产管理系统中，传感器网络是至关重要的组成部分。
通过部署在田间地头的各类传感器，如土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等，可以实时监测土壤和气候信息，为精准农业提供数据支持。
2. 数据采集与处理传感器采集到的数据需要经过处理和分析才能转化为有用的信息。
智能农业生产管理系统设计中需要考虑数据采集频率、数据传输方式以及数据存储和处理方法，确保数据的准确性和及时性。
3. 远程监控与控制通过物联网技术，农民可以远程监控田间作物生长情况、灌溉情况等，并实现远程控制灌溉系统、施肥系统等设备，提高生产效率，减少人力成本。
4. 数据分析与决策支持智能农业生产管理系统设计还需要考虑数据分析和算法优化，通过大数据分析和人工智能算法，为农民提供科学的决策支持，帮助其制定合理的种植方案和管理策略。
四、智能农业生产管理系统应用案例1. 精准灌溉系统利用物联网技术和传感器网络，可以实现精准灌溉系统。
根据土壤湿度、气候条件等实时数据，自动调节灌溉水量和灌溉时间，避免浪费水资源和劳动力。
2. 病虫害监测预警系统通过在田间部署病虫害监测设备和摄像头，结合图像识别技术和数据分析算法，可以实现病虫害的早期监测和预警，及时采取防治措施，减少损失。
智电作物健康监测：实时监控作物生长与健康状态
智电作物健康监测：实时监控作物生长与健康状态在广袤的农田上，农作物如同一支绿色的交响乐团，奏响着生命的旋律。
然而，这支乐团并非总是和谐完美，病虫害、缺水、营养失衡等问题时常威胁着它们的健康。
为了确保农作物能够茁壮成长，科技专家们研发出了一项革命性的技术——智电作物健康监测系统。
这一系统如同一位细心的医生，时刻关注着作物的生长状况，及时发现并解决问题，保障农作物的健康。
智电作物健康监测系统的核心在于其强大的数据采集和处理能力。
通过安装在田间的各种传感器，如温度计、湿度计、光照强度计等，系统能够实时收集作物生长所需的各种环境参数。
这些数据如同医生的听诊器和血压计，为诊断作物健康状况提供了重要的依据。
同时，系统还利用先进的图像识别技术，对作物进行拍照分析，识别出病虫害、缺素等问题。
这就像医生通过X光片发现病人体内的异常情况一样，为及时采取治疗措施提供了可能。
除了实时监测外，智电作物健康监测系统还具备数据分析和预测功能。
通过对历史数据的挖掘和分析，系统能够预测未来一段时间内作物可能出现的问题，并提前发出预警。
这就像天气预报一样，让人们能够提前做好准备，避免不必要的损失。
此外，系统还能够根据作物的生长需求和环境条件，自动调整灌溉、施肥等管理措施，确保作物始终处于最佳的生长状态。
智电作物健康监测系统的出现，不仅极大地提高了农业生产的效率和质量，还为农民朋友们减轻了劳动负担。
过去，农民需要亲自下田巡查，观察作物的生长状况，费时费力且容易遗漏问题。
而现在，只需通过手机或电脑查看系统提供的数据和报告，就能全面了解作物的健康状况，并根据实际情况进行调整和管理。
这就像拥有了一个私人医生团队，随时随地为作物提供全方位的服务。
然而，尽管智电作物健康监测系统具有诸多优点，但我们也不能忽视其中存在的问题和挑战。
首先，系统的建设和运行成本较高，对于一些经济条件较差的地区来说，可能难以承受。
其次，系统的使用和维护需要一定的技术水平和知识储备，这对于一些文化程度较低的农民来说是一个不小的挑战。
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农作物田间实时监测管理与技术服务系统
ZXO-2ST 农作物生长土壤环境实时监测系统
(GPRS 无线实时传输+分析软件）
一、概述
该系统可以实时测量出土壤水份、土壤温度、土壤热通量、土壤水势、土壤电导率等五大参数，为土壤性能研究提供可靠数据保证。
广泛用于农作物、农业科技的研究和生产、病虫害的测报预警。
二、系统组成
传感器(土壤水份、土壤温度、土壤热通量、土壤水势、土壤电导率),监测主机，电源系统，通讯模块，连接电缆，微机软件 三、系统特点
1、可连续监测土壤含水量，土壤温度，土壤热通量，土壤水势，土壤，电导率等五大参数，适合于野外长期观测。
2、自动完成数据采集，处理，存储与传输。
3、耐腐蚀，适于各类土壤的参数测量
4、性价比高，可测量土壤的不同深度剖面（多达12层）
5、性能稳定，可靠性高，免维护，易操作。
6、支持多种通讯方式，易组成网络监测系统 四、技术指标
1、工作环境：温度：-40℃～+60℃，湿度：0%～95%
2、测量通道：1～16路（可选）
3、存储容量：6000条数据
4、监测距离:20米,标配10米电缆
5、供电方式：市电或电池方式（DC12V ），配太阳能电池可在野外无电地区常年工作。
6、标准RS232/USB 接口与管理微机有线连接（选GPRS 无线通讯模块可实现数据异地遥测），实时传送采集数据，并下载数据存入微机。
7、PC-2ST 土壤参数监测系统主机一台。
其采用高性能微处理器为主控CPU ，大容量数据存储器，可连续存储数据6000条以上，工业控制标准设计，便携式防震结构，大屏幕汉字液晶显示屏（一屏显示多项内容），轻触薄膜按键，操作简单。
适合在恶劣工业环境使用。
具有停电保护功能，当交流电停电后，由后备电池供电，可维持48小时以上。
8、系统配置室外防雨机箱，可在野外全天侯常年使用
%
℃
W/㎡
MPa ds/m
0～100% -30～60℃ -150～150 W/㎡
0kpa ～1500Kpa (或0～15bar) 0.25～20ds/m
0.1% 0.1℃ 1 W/㎡ 0.1 kPa 0.01 ds/m
±2%
±0.2℃
≤5%
0 到 -100 kPa 时
<5kPa ；-100 到 -1500 kPa 时读数的
5%
±5%
ZXO-ZSⅡ农作物生长气象生态环境实时监测管理与技术服务系统(GPRS无线实时数据传输+分析处理软件）
产品简介：
ZXO-ZSⅡ农业气象生态环境监测系统具有气象监测和病害预警等多种功能，对病虫害防治、作物生产和商业及科研分析提供强有力的信息支持，可对地面生态环境及多种气象要素（温度、湿度、风速、风向、气压、雨量、太阳辐射、土壤湿度、CO2等）进行定时自动采集，计算，处理，显示，存储，通讯和打印，提高了观测效率，减轻了观测人员的劳动强度。
支持多种网络通讯功能，通过RS232接口与微机有线相连进行数据通讯。
该系统具有性能稳定，检测精度高，无人职守，抗干扰能力强，软件功能丰富等方面特点。
技术参数：
1.温度:（土壤，叶片，水温等）
通道数: 1～30路
测量范围: -50～150℃
测量精度: ±0.2℃
分辩率: 0.1℃
2.风速:
通道数: 1路
测量范围: 0～60 m/s
测量精度: ±0.3 m/s
分辩率: 0.1 m/s
3.风向:
通道数: 1路
测量范围: 0～360°
测量精度: ±3°
分辩率: 3°
4.环境湿度:
通道数: 1路
测量范围: 0～100%
测量精度: 2%
分辩率: ±0.1%
5.环境温度:
通道数: 1路
测量范围: -50～80℃
测量精度: ±0.1℃
分辩率: 0.1℃
6.降水量:
通道数: 1路
测量范围: 0～999.9mm
测量精度: ±0.4mm
分辩率: 0.1mm
7.日照:
通道数:1路（直接辐射表测量）
测量范围:0～24h
测量精度:±0.1h
分辩率:0.1h
8.太阳辐射:
通道数:10路(总辐射，散射辐射，直接辐射，反射辐射，净辐射，分光谱辐射(紫外，光合，红外)，地球辐射)
测量范围: 0～2000W
测量精度: ≤5%
分辩率: 1W
9.土壤热通量:
通道数: 1～6路
测量范围: ±500W
测量精度: ≤5%
分辩率: 1W
10.土壤湿度:
通道数:1～6路
测量范围: 0～100%
测量精度: ±2%
分辩率: 0.1%
12.通讯接口:
标准RS232接口，与网络管理微机无线、有线连接（增加驱动器通讯距离达200米），实时传送采集数据。
13.管理微机及软件:
ZXO—ZSⅡ农业气象生态环境监测系统管理软件一套。
WINDOWS-XP以上环境即可运行，实时显示各路数据，每隔10秒更新一次，小时整点数据自动存储（可以设定），与打印机相连自动打印存储数据，数据存储量达一年以上，数据存储格式为EXCEL标准格式，可供其它软件调用。
GPS卫星定位监测仪
监测管理区域农作物分布地形地貌电子地图
农作物生长气象生态环境实时监测管理与技术服务中心
可根据客户工作环境和客户要求提供最佳设计方案-----基本要求工作站PC 处理器选项英特尔®酷睿™ i3-2120 处理器(3.3GHz, 3MB, 2C)
操作系统选项
内存选项1 2 GB 单通道DDR3 SDRAM，1333 MHz
硬盘选项2000 GB SATA硬盘(7200RPM)
显卡选项英特尔高清显卡/ 英特尔高清显卡2000 (取决于选择的处理器)
显示器选项23英寸WLED 全屏高清(1920 x 1080)非触摸液晶屏（VGA，带HDCP的DVI-D）
Internet网络环境、防火墙
实时监测管理服务软件。