Insentek智能灌溉方案

Insentek智能灌溉方案

一、Inentek智能灌溉系統(tǒng)簡介智能灌溉系統(tǒng)新定義目前農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)存在的諸多問題，最關(guān)鍵的是灌溉策略沒有依據(jù)，幾乎全部都在憑經(jīng)驗(yàn)灌溉，諸如灌溉定額、灌溉周期、一次灌水延續(xù)時(shí)間等，且全生育期都在用同樣的灌溉制度；其次是沒有反饋和優(yōu)化，每次灌溉之后，并不確定有效灌溉量是多少，以及是不是符合作物需求。即使目前高端的中控灌溉系統(tǒng)，依然以人工輸入程序控制閥門啟閉為主，存在灌溉制度不合理、控制系統(tǒng)管理難度大的諸多問題，同時(shí)水肥大量浪費(fèi)，造成土壤板結(jié)和地下水污染。生態(tài)農(nóng)業(yè)已逐步成為未來農(nóng)業(yè)的主流方向，減少化肥、農(nóng)藥用量近年也被大力提倡和推廣，而實(shí)現(xiàn)雌水肥一體體體化灌溉，將水肥有效輸送至作物根毛區(qū)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約水肥、增產(chǎn)高效，避免浪費(fèi)污染，則是切實(shí)的向生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要步驟，也是智能灌溉系統(tǒng)推行的意義所在。真正的智能灌溉系統(tǒng)，是指能夠根據(jù)目標(biāo)作物、目標(biāo)土壤、目標(biāo)地點(diǎn)氣象等情況，配合生態(tài)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行基于人工智能的灌溉、施肥參數(shù)設(shè)定,并且控制一系列機(jī)電設(shè)備實(shí)施上述灌溉、施肥，以及根據(jù)傳感器反饋評(píng)估灌溉、施肥效果自動(dòng)改進(jìn)人工智能決策，從而改變目前農(nóng)業(yè)灌溉、施肥單純依靠人力經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)狀，達(dá)到按照作物需求灌溉、施肥的精準(zhǔn)水肥一體化灌溉方式。智能灌溉系統(tǒng)特點(diǎn)(1)灌溉有依據(jù)：基于田間的基于作物根系的水分監(jiān)測(cè)，執(zhí)行灌溉決策，且灌后有反饋；(2)可靠性高：長期工作穩(wěn)定可靠，免人工維護(hù)，且核心設(shè)備防水級(jí)別為IP65和IP68;(3)操作簡便：提供多種操作模式，智能模式下一鍵啟動(dòng)。(4)安全性高：超出系統(tǒng)流量、壓力安全限值，系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警并按照預(yù)設(shè)進(jìn)行停灌處理，另外所有核心設(shè)備均帶GPS定位，可實(shí)時(shí)“位置及歷史運(yùn)行軌跡(5)集成度K：核心設(shè)備及平臺(tái)都具有極高的集成度，不單獨(dú)收通訊費(fèi)等附加費(fèi)用，且平臺(tái)免費(fèi)提供給用戶，不按照模塊逐項(xiàng)收費(fèi)。(6)擴(kuò)展性強(qiáng)：擁有足夠強(qiáng)大的硬件和軟件功能，具備極強(qiáng)的擴(kuò)展性，可為用戶持續(xù)添加一般化的應(yīng)用程序，且系統(tǒng)相對(duì)開放，允許用戶自行開發(fā)特殊的應(yīng)用程序模塊。智能灌溉系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景智能灌溉系統(tǒng)的控制管理通過數(shù)據(jù)平臺(tái)“E生態(tài)”進(jìn)行，用戶可以直接使用微信或者Web瀏覽器登錄，不同級(jí)別的用戶有不同的管理權(quán)限。場(chǎng)景如下:管理者打開手機(jī)或者Web瀏覽器，登錄"E生態(tài)”平臺(tái)，“自己名下所有設(shè)備的運(yùn)行情況以及灌溉、施肥進(jìn)程，可對(duì)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)啟閉操作，也可置于自動(dòng)模式，此時(shí)灌溉系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)的灌溉、施肥程序運(yùn)行；當(dāng)管理者通過平臺(tái)切換到智能模式此時(shí)實(shí)現(xiàn)“智能灌溉+“，基于實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)自動(dòng)執(zhí)行灌溉決策，且灌溉完畢，按照傳感器反饋的客觀信息自動(dòng)優(yōu)化灌所有程序均永久保存且可下載，便于下載及自檢、優(yōu)化的同時(shí)，也可降低現(xiàn)場(chǎng)管理人員頻繁更換帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

二Inentek智能灌溉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程智能灌溉系統(tǒng)必不可少的是大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，而這一切的前提是可靠的、海量的、針對(duì)性強(qiáng)的本地?cái)?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該由性能可靠、使用簡便的監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)采集獲得，最終由客觀且專業(yè)的大腦一一即智能灌溉控制器去分析、執(zhí)行，同時(shí)基于反饋進(jìn)行自我修正和衍進(jìn)。灌溉的真正對(duì)象是作物而不是土壤，要把最寶貴的水肥資源精準(zhǔn)的灌溉到作物的吸水活躍區(qū)即根毛區(qū)。因此，實(shí)現(xiàn)真正的智能灌溉的第一步是全方位、多維度地現(xiàn)場(chǎng)感知，為按需灌溉提供依據(jù)。按需灌溉則離不開現(xiàn)場(chǎng)感知和本地的生態(tài)大數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)感知到土壤水分及變化、地表地下溫度、作物活躍根系位置及比例、氣象數(shù)據(jù)……等諸多對(duì)作需水及生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生影響的因素，而生態(tài)大數(shù)據(jù)則提供本地ET歷史數(shù)0據(jù)及未來7天的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、未來2周降雨預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),兩者的無縫融合則可實(shí)時(shí)獲取作物生長信息,自主分析根系活躍位置及分層比例，智能識(shí)別作物缺水脅迫，用于指導(dǎo)一次灌溉延續(xù)時(shí)間、灌溉定額及灌溉周期等灌溉策略。其次，是人督導(dǎo)下的智能及大數(shù)據(jù)決策、執(zhí)行機(jī)制。灌溉決策的執(zhí)行器是智能灌溉控制器，即云衍。云衍及其數(shù)據(jù)平臺(tái)通過對(duì)水分?jǐn)?shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)的綜合分析處理，自動(dòng)為每個(gè)擁有智能參照點(diǎn)的輪灌組制定再次，深層反饋學(xué)習(xí)，自我修正、自我衍進(jìn)。反饋是目前灌溉領(lǐng)域比較缺失的一個(gè)環(huán)節(jié)，沒有反饋，對(duì)灌溉系統(tǒng)的自我優(yōu)化就不可能實(shí)現(xiàn)。云衍與智能土壤水分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)噌墑”實(shí)時(shí)連接，分析入滲速率、提供灌溉反饋，系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化灌溉定額、灌溉周期等灌溉參數(shù)；與智能氣象站"天圻”實(shí)時(shí)連接，實(shí)現(xiàn)基于氣象閾值灌溉，同時(shí)對(duì)各個(gè)氣候條件設(shè)置災(zāi)害條件預(yù)警分級(jí)，積累氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)庫；與第三方受控灌溉設(shè)備實(shí)時(shí)連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)漱計(jì)—評(píng)估灌溉和施肥等功能。最后，精準(zhǔn)水肥一體化。精準(zhǔn)水肥一體化技術(shù)是將施肥與灌溉結(jié)合在一起的一項(xiàng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)新技術(shù)，官借助壓力灌溉系統(tǒng)，將由可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起，均勻、準(zhǔn)確的輸送到作物根部土壤，井可按照作物生長需求，進(jìn)行全生育期水分和養(yǎng)分定量、定時(shí)，按比例供應(yīng)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效用肥、省肥節(jié)水、省時(shí)省力、減輕病害、提高產(chǎn)量等諸多功能，且每次施肥均形成記錄，畝均施肥量數(shù)字化、可視化，便于對(duì)不同輪灌組、不同基地進(jìn)行匯總分析和比較。三、Inentek智能灌溉系統(tǒng)核心設(shè)備智能灌溉控制器-云衍云衍是Insentek傾心打造的最新一代智慧農(nóng)業(yè)旗艦產(chǎn)品，在灌溉領(lǐng)域作為智能灌溉控制器應(yīng)用，同時(shí)也是智墑、天圻的功能得以實(shí)現(xiàn)的載體。3.1.1云衍簡介衛(wèi)星等網(wǎng)絡(luò)3.1.1云衍簡介衛(wèi)星等網(wǎng)絡(luò)將本地的所有機(jī)電設(shè)備、傳感器、通訊裝置安全地連丁丁二通過“丁丁二通過“t生態(tài)〃平臺(tái)對(duì)它及通過其接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的操作系統(tǒng)（件，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的操作系統(tǒng)（件，firmware）、應(yīng)用軟件、知識(shí)摩、策略或指令進(jìn)行同步更新，并對(duì)它及通過其接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備、傳感器進(jìn)行設(shè)備管理。與智墑、天圻以及第三方產(chǎn)品完成基于智能生態(tài)原理的現(xiàn)場(chǎng)人工智雌制，實(shí)現(xiàn)智能灌溉、施肥，或者其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。云衍作為實(shí)現(xiàn)智能灌溉系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備，接入灌溉系統(tǒng)首部的流量計(jì)、壓力傳感器、水泵啟動(dòng)器等設(shè)施，同時(shí)基于云端下載或者手動(dòng)輸入的灌溉程序，通過insentek解碼器控制田間電磁閥的啟閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉的控制。云衍一般安裝在管理房，與解碼器之間采取有線（最遠(yuǎn)2.4KM）/無線（最遠(yuǎn)5KM）的通訊方式（注：解碼器至控制器的通信距離受現(xiàn)場(chǎng)條件等因素影響，實(shí)際距離根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定）。用戶在電腦端使用Web瀏覽器進(jìn)行查看、控制，手機(jī)端直接采用微信，進(jìn)入公眾號(hào)七生態(tài)”進(jìn)行管理。不管電腦端還是手機(jī)端，用戶都不需要額外下載APP，避免軟件頻繁升級(jí)帶來困擾云衍提供本地Web服務(wù)，操作人員可現(xiàn)場(chǎng)連接云衍自帶的WIFI,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)管理。云衍擁有足夠強(qiáng)大的硬件和軟件功能,具備極強(qiáng)的擴(kuò)展性，可為用戶持續(xù)添加一般化和特殊定制的應(yīng)用程序模塊。云衍自帶8路DI.8路DO.8路AI以及兩路AO，端口靈活易擴(kuò)展，升級(jí)全部為后臺(tái)升級(jí)，不需要再增加相應(yīng)控制模塊。100%選擇分區(qū)1號(hào)分區(qū)2號(hào)分區(qū)2號(hào)分區(qū)料自綣明點(diǎn)23號(hào)分區(qū)■=國建動(dòng)胃■=國建動(dòng)胃9：41AM100%海升滴灌利余時(shí)間TOC\o"1-5"\h\z15:34:56 O04-(010:25 O 第一分區(qū) O 5-0h044015:30 ■第三分區(qū) ? T，Qh(W-1107:30? 第四分區(qū) Q 60hEH-1Z12:30 -第五分區(qū) O 2.0hEH-1Z12:30 -第五分區(qū) O 2.0h輪灌組劃分以及智能灌溉指導(dǎo)3.1.2云衍參數(shù)目前云衍提供的諸多接口，可接入超聲波流量計(jì)、壓力傳感器■水泵變頻器.施肥計(jì)量泵等灌溉常用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)用戶在同一平臺(tái)查看、管理所有設(shè)備（注：上述可接入設(shè)備為用戶自行購買配備，Insentek提供參數(shù)指導(dǎo)）云衍硬件軟件主要技術(shù)指標(biāo)如下：操作系統(tǒng)：嵌入式Linux主控板CPU:ARMCortexA9存儲(chǔ)：1GDDR3內(nèi)存，8GBFlash,32GSD輸入輸出：8路DI、8路DO、8路AI以及2路AO,端口靈活易擴(kuò)展，升級(jí)全部為后臺(tái)開級(jí)，不需要再增加相應(yīng)控制模塊人機(jī)交互：智能語音提示系統(tǒng)、燈光交互系統(tǒng)通信:遠(yuǎn)程通訊：全網(wǎng)通4G；現(xiàn)場(chǎng)通訊：Lora、載波通信、WIFI、RS485、CAN工作溫度：-20℃-60℃防水等級(jí)：IP65云衍提供本地Web服務(wù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程管理及系統(tǒng)的遠(yuǎn)程升級(jí)。操作人員可現(xiàn)場(chǎng)連接云衍自帶的WIFI,實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程管理及系統(tǒng)的遠(yuǎn)程升級(jí)。用戶在電腦端使用Web瀏覽器進(jìn)行查看、控制，手機(jī)端直接采用微信，進(jìn)入公眾號(hào)乍生態(tài)”進(jìn)行管理。不管電腦端還是手機(jī)端，用戶都不需要額外下載APP,避免軟件頻繁升級(jí)帶來困擾。云衍跟田間解碼器的無線通訊方式為LoRaWAN。LoRa是LPWAN通信技術(shù)中的一種，是一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無線傳輸方案。這一方案改變了以往關(guān)于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶提供一種簡單的能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長電池壽命、大容量的系統(tǒng)，進(jìn)而擴(kuò)展傳感網(wǎng)絡(luò)。LoRa的通值距離比ZigBee更遠(yuǎn)，而通信帶寬更小。通過減小帶寬，LoRa提高了接收數(shù)據(jù)的靈敏度，因而LoRa芯片雌受更加微弱的信號(hào)，從而達(dá)到更遠(yuǎn)的傳輸距離（在無遮擋的空曠環(huán)境下，能達(dá)到8公里的通訊距離I云衍除了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的功能,同時(shí)也是一臺(tái)LoRa基站，大大減少了在建設(shè)基站上的投資。自組網(wǎng)的便利性方便客戶自行調(diào)整、擴(kuò)展、調(diào)試以及維護(hù)。目前,LoRa主要在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行，包括433、868、915MHz等。LoRaWAN是為LoRa遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的一套通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)，LoRaWAN在協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)上，充分考慮了節(jié)點(diǎn)功耗，網(wǎng)絡(luò)容?，QoS,安全性和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多樣性等幾個(gè)因素。由于設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)部署并持續(xù)的時(shí)間很長（往往是數(shù)年時(shí)間），所以安全考慮一定要全面并且有前雌。LoRaWAN的安全性設(shè)計(jì)原則符合LoRaWAN的標(biāo)準(zhǔn)初衷，即低功耗、低復(fù)雜度■低成本和大擴(kuò)展性。3.1.2云衍安裝(1)云衍可以采取支架式方法安裝在室外,也可望掛式安裝在管理房。③拆箱

③壁掛(2)云衍用附屬設(shè)備關(guān)聯(lián)掃碼添加附屬設(shè)備3.2智墑智墑是“智能灌溉+”實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。智墑是一款安裝在土壤中對(duì)“墑”進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè).智能預(yù)測(cè)的傳感器智能終端?智墑對(duì)作物活動(dòng)根系、耗水規(guī)律、氣象生態(tài)環(huán)"信息綜合進(jìn)行人工智雌理，實(shí)現(xiàn)人對(duì)自然的深度感知。三軸加速傳感器盅瀏上加息賽充電韋沛三軸加速傳感器盅瀏上加息賽充電韋沛智墑是一體化高度集成的管式土壤墑情監(jiān)測(cè)儀，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)同一位置多個(gè)土層深度的土壤水分、溫度，并將連續(xù)監(jiān)測(cè)的本地?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆贫?，用戶可以登錄Web瀏覽器或使用微值來讀取和處瞰備數(shù)據(jù).3.2.1智墑功能智墑及智墑數(shù)據(jù)平臺(tái)“七生態(tài)”的11項(xiàng)基礎(chǔ)功能①多深度動(dòng)態(tài)土壤體積含水量②灌溉水有效利用系數(shù)③作物凈灌溉用水量④植物耗水根系總深度及分層比例識(shí)別⑤植物日耗水量⑥多深度的土壤溫度⑦識(shí)別土壤飽和含水量、田間持水量;⑧土壤有效儲(chǔ)水量；⑨土壤蓄^潛力；⑩提供歷史至未來7天的參考蒸發(fā)蒸騰量(ET)提供所在位置1小時(shí)內(nèi)分鐘級(jí)別降雨量預(yù)

測(cè)及未來5天降雨量預(yù)測(cè)E生態(tài)平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示智墑所在點(diǎn)位的上述信息：2210c即心用：品?il>E?ZlXni?Wce?il>E?ZlXni?Wce?“n?珈e9即?Mkrm9We*Igvi土壤水分溫度曲線一書成■借主*??—BQEUStfl—胃Bi工本■■加wiiE才/W?-TqE|1QQcii|ot/wffiiMnvioxMgidi比勃?j-icI's-srm/ii-jisvs^icne智墑E生態(tài)平臺(tái)瀏覽器界面智墑結(jié)合云衍的分析還可以實(shí)現(xiàn)另外9項(xiàng)跟灌溉高度相關(guān)的重要功能:③作物缺水脅迫識(shí)別?預(yù)測(cè)②^物篇萎系數(shù)識(shí)別③^物水澇脅迫識(shí)別④灌溉決策支持?灌溉時(shí)間?灌溉量?灌溉制度⑤動(dòng)態(tài)日耗水量et值自動(dòng)計(jì)算⑥自動(dòng)計(jì)算作物系數(shù)k值⑦監(jiān)測(cè)多深度土壤的冰凍、化凍狀態(tài)⑧水在土壤中的運(yùn)移規(guī)電下滲速率監(jiān)測(cè)⑨有效降雨量基于對(duì)智墑溫度、水分曲線的人工智能識(shí)別，可獲取諸多跟作物、灌溉相關(guān)的信息，用于指導(dǎo)目標(biāo)作物的灌溉。比如在北方，每年3月份很多種子處于出苗期，此時(shí)作物落水量不大，但出苗率受溫度影響較大，此時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)不同土層的土壤溫度河避免灌溉造成降溫、不利于發(fā)芽的情況。智墑水分曲線分析通過下述案例描述:

苜?；刂菈劕F(xiàn)場(chǎng)J-2fJ]5-苜蓿基地智墑水分曲線苜蓿基地智墑現(xiàn)場(chǎng)J-2fJ]5-苜蓿基地智墑水分曲線縱坐標(biāo)為土壤的體積含水量，橫坐標(biāo)為時(shí)間軸，該曲線是地下10cm.20cm.30cm.40cm處的水分值隨時(shí)間的變化曲線。該智埔設(shè)備于2013年安裝在內(nèi)蒙，種植作物為苜蓿，截取2015.5—2015.7的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先，作物虛擬根系（即活躍吸水根系）的深度監(jiān)測(cè)。土壤中水分減少的主要原因是作物蒸騰和棵間蒸發(fā)。蒸發(fā)蒸騰的顯著特點(diǎn)是：白天溫度較高、光照條件好，土壤蒸發(fā)量大，作物蒸騰也多，此時(shí)作物根系吸水活躍，土壤水分?jǐn)?shù)值下降相對(duì)比于夜間較快。基于連續(xù)監(jiān)測(cè)蝴，這個(gè)特點(diǎn)決定了土壤水分曲線中的階梯狀下降，即白天水分曲線斜率比夜間大?；诖朔治?，建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)作物根系位置進(jìn)行人工智能識(shí)別。上圖曲線中，5月24日之前，30所、40cm還沒有活躍吸水的根系，此時(shí)灌溉，深度不宜超過20cm，避免滲漏浪費(fèi)；5月29日之后，根系已經(jīng)發(fā)展至40cm且吸水活躍灌溉則須灌至40cm以避免作物缺水脅迫。其次，作物虛擬根系分布比例分析。“E生態(tài)”自動(dòng)計(jì)算作物虛擬根系以上位置每一天的水分減少值即動(dòng)態(tài)日耗水量et結(jié)合每層土壤的水分減少值，即可分析出虛擬根系的分層比例，可選擇按照比例最高的根系深度對(duì)灌溉進(jìn)行指導(dǎo)。另外，對(duì)灌溉時(shí)間、灌溉周期等灌溉決策的制定也是基于對(duì)水分曲線的人工智能分析。6月3日一6月10日的一周時(shí)間內(nèi)，當(dāng)?shù)爻掷m(xù)下毛毛細(xì)雨，管理人員認(rèn)為不需要灌溉，然而曲線顯示只有10cm土層水分有所上升，其他層曲線趨于平緩，說明有效降雨并沒有到達(dá)20cm位置，下面幾層根系已經(jīng)不能從土壤中吸到水分、養(yǎng)分，在關(guān)鍵的生育期，脅迫時(shí)間長達(dá)十幾天，勢(shì)必會(huì)對(duì)品質(zhì)和產(chǎn)量造成影響。而6月10日—6月18日期間，總共有3次灌溉，后面2次均在土壤水分較高、作物吸水活躍的時(shí)候進(jìn)行灌溉，不僅導(dǎo)致灌溉水肥浪費(fèi)，還會(huì)使土壤含氧量降低，不利于作物根系呼吸。云衍結(jié)合"E生態(tài)”可實(shí)現(xiàn)上述功能的人工智能分析，且該分析隨著智墑反饋和機(jī)器學(xué)習(xí)，持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化和衍進(jìn)。3.2.2智埔參數(shù)測(cè)量功能同位置多深度測(cè)量土壤中體積水分含量和土壤SK;土壤水分（體積含水率）測(cè)量范圍：干土冰分飽和土，室外測(cè)量精度士4土壤溫度測(cè)量范圍：-20土壤溫度測(cè)量范圍：-20℃-60℃,測(cè)量精度士一匚■0.5℃；不需要標(biāo)定智墑適用于絕大部分土壤土質(zhì)，安裝使用時(shí)不需要再次校準(zhǔn)標(biāo)定。無線數(shù)據(jù)傳輸GPRS方式與服務(wù)器通訊，通過PC登陸官網(wǎng)或微值均可隨時(shí)查看本地?cái)?shù)據(jù)；遠(yuǎn)程升級(jí)和設(shè)置遠(yuǎn)程設(shè)置5min-4h的采集時(shí)間間隔，且采集頻率和功能更新等設(shè)置均通過遠(yuǎn)程方式進(jìn)行。定位及防盜內(nèi)置GPS及三軸加速度傳感器，識(shí)別振動(dòng)并記錄設(shè)備移動(dòng)軌跡;快速啟動(dòng)智墑?lì)^部有快速啟動(dòng)功能按鈕，按下即可立即測(cè)報(bào)一次數(shù)據(jù)；^池及續(xù)航內(nèi)置5安時(shí)大容■磷酸鐵鋰電池，可獨(dú)立工作45天以上。外接太陽能供電版，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電。防水防塵智墑的防護(hù)級(jí)別為IP68（民用防塵防水最高級(jí)）3.2.3智墑安裝智墑系列產(chǎn)品采用FDR原理測(cè)量土壤水分，因此需要用灌漿法安裝，即把鉆出的土經(jīng)挑揀過后加水?dāng)嚢?，灌入鉆孔，再安裝窗墑，以保證智墑管壁和局的土壤緊密結(jié)合。的土壤緊密結(jié)合。智墑的監(jiān)測(cè)范圍直徑為（以智墑為中心，直徑）30厘米范圍的土壤，這就決定了智墑安裝位置的選擇需要有足夠的代表性。首桂63mm智墑監(jiān)測(cè)的代表性地塊應(yīng)根據(jù)其地貌、土壤.灌溉以及種植作物的蟀性選定O(1)選點(diǎn)智墑安裝選點(diǎn)的幾個(gè)前提要素:①確定作物種類不同作物品種均需要智埔監(jiān)測(cè)O②確定代表性土壤位置選擇能代表大多數(shù)土壤特性的區(qū)域，距離路邊10m以上，平整無儂積水，且同水坑、水池、溝槽等保持20m以上的距離，避免水側(cè)滲對(duì)土壤含水量產(chǎn)生影響。③確定灌溉濕潤區(qū)分布首先選取代表性的輪灌組，該輪灌組在整個(gè)滴灌系統(tǒng)中，獲水較為居中。一次充分的滴灌結(jié)束后，將地表挖開20cm深度，觀測(cè)濕潤半徑。智墑需要安裝在濕潤區(qū)內(nèi)。④確定物長勢(shì)分布智墑安裝需要選取長勢(shì)均衡并可代表絕大多數(shù)作物長勢(shì)的位置。⑤確定智墑與^物根系距離確定距離之前，需了解被監(jiān)測(cè)作物的根系分布，并選擇離作物根系吸水皎近的位置。(2)打孔連接取土鉆鉆頭、手柄、支桿，完成后將取土鉆豎直于地面,雙手緊握手柄順時(shí)針下壓慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。(注意：不要太用力，務(wù)必慢速多轉(zhuǎn)幾圈，防止鉆頭跑偏至^洞^歪)將取土鉆從孔洞中取出，放到盤子里，用工具把鉆出的士收集到盤子里以用來和泥漿。（注意：第一鉆土因?yàn)殡s質(zhì)過多，不做收集）反復(fù)持續(xù)上述打孔、取土，并在此過程中嘗試性她將傳感器輕放入孔洞中（請(qǐng)勿將設(shè)備用力觸底），以測(cè)試孔洞的深度是否合適；若有卡頓，則使用取土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢；直到孔深與傳感器所標(biāo)識(shí)的安裝位置齊平，打孔完成。

(3)和泥漿①挑出盤中土壤雜質(zhì)，石子,根■不容易溶解的土塊等。將土壤搓細(xì)，以便和泥漿。②倒入適量水，充分?jǐn)嚢柚琳吵頎?；壤土泥漿一般不能稠于“芝麻醬”狀；和泥漿完成。

(4)灌漿安裝①將泥漿慢慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位?；可根據(jù)實(shí)際情況酌情增減。

②將傳感器慢慢放入孔洞中，向一個(gè)方向慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)井下壓，速度過快可能會(huì)導(dǎo)致氣泡不能被完全排出。（注意：再轉(zhuǎn)動(dòng)下壓的過程中不可以上拔傳感器，防止氣體再次吸入孔中）

③當(dāng)傳感器安裝到正確的深度后，設(shè)備周圍會(huì)溢出一些泥漿，灌漿完成此時(shí)傳感器安裝深度與洞口齊平（注意：將傳感器周3CM以外多余的泥漿清（注意：將傳感器周3CM以外多余的泥漿清除，防止結(jié)塊影響水分下滲）④按下設(shè)備頭部外部按鍵，同時(shí)向右轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備頭④按下設(shè)備頭部外部按鍵，同時(shí)向右轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備頭部，此時(shí)出現(xiàn)啟動(dòng)按鈕，按下啟動(dòng)按鈕，等待安裝完的第一包監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（等待時(shí)間一般為3-5分鐘?（5）查看安裝質(zhì)量①微值掃碼關(guān)注"E生態(tài)”，點(diǎn)擊查看采集數(shù)據(jù),進(jìn)入該設(shè)備的數(shù)據(jù)界面。（注意：為了方便起見，建議您在設(shè)備最終安裝完畢之后再選擇綁定設(shè)備）

②查看水分含量數(shù)據(jù)是否正確.剛安裝完的數(shù)據(jù)理論上應(yīng)當(dāng)每層都接近土壤的飽和含水量，所以每層含水量都處于高水分中，一般相差在4%以內(nèi)視為正常。3.3天圻天圻是集氣象數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、傳輸于一體的小型氣象站，同時(shí)采集七種與作物生長和設(shè)備運(yùn)行相關(guān)的氣象參數(shù)：空氣溫度.相對(duì)濕度?風(fēng)速?風(fēng)能雨量?太陽輻射及大氣壓力，同時(shí)將監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器，為農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)BB務(wù)和農(nóng)事科學(xué)管理提供的科學(xué)決策依據(jù)，對(duì)定量評(píng)價(jià)氣象對(duì)作物的影響.開展作物產(chǎn)量估產(chǎn)及抗災(zāi)防災(zāi)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。天圻在北大天圻功能天圻的基礎(chǔ)功能是為用戶提供所處區(qū)域的氣象參數(shù)，積累本地氣象的數(shù)據(jù)庫。天圻的數(shù)據(jù)平臺(tái)一“E生態(tài)”，實(shí)時(shí)提供氣象參數(shù)的查詢與下載，同時(shí)給用戶開放自定義時(shí)間段計(jì)算累計(jì)降雨量等的功能。平臺(tái)基于氣象參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算本地參考蒸發(fā)蒸騰量即ET0，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，首先可用來指導(dǎo)灌溉，提供灌溉定額參考，其次結(jié)合智墑監(jiān)測(cè)所得的日耗水量，可用來計(jì)算作物系數(shù)，把握作物本身特悵8Vm11MAM氏M3;山13juna/iugim jm44*yi5axm xnMu/iB>Ma ui:mx4nl加砌打nmm joi?j(lvxma 而:14ndto>jm?,<ivukdj天圻E生態(tài)平臺(tái)瀏覽器界面天圻結(jié)合云衍的分析還可實(shí)現(xiàn)諸多跟智慧農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)高度相關(guān)的重要功能:①基于氣象閾值灌溉灌溉制度跟氣象因素高度相關(guān)，眾所周知，遇降雨需設(shè)置延時(shí)灌溉，作物不同生育期的適宜溫度也會(huì)受到灌溉的影響。但是：降雨量到達(dá)多少時(shí)需要開啟延時(shí)功能，需要延時(shí)多久；何時(shí)需要利用灌溉進(jìn)行降溫、防霜；何時(shí)需要避免灌溉造成低溫，都跟楨的氣象、土壤、作物數(shù)據(jù)高度相關(guān)。在海量、精準(zhǔn)的本地?cái)?shù)掘基礎(chǔ)之上，結(jié)合人工智能分析，則可逐漸把握本地規(guī)律，獲得該種作物灌溉相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)閾值。②病^害預(yù)警病蟲害與溫度、濕度高度相關(guān)，天圻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合云衍分析及“后生態(tài)”的數(shù)學(xué)模型，可對(duì)相應(yīng)病蟲害進(jìn)行預(yù)警，提醒用戶防防護(hù)應(yīng)對(duì)措施，以起到防災(zāi)、減災(zāi)的作用，避免因?yàn)?zāi)損失。3.3.2天圻參天圻內(nèi)置GPS全球定位，可自動(dòng)找北、自動(dòng)水平校正，采用GPRS無線通訊方式。天圻主要機(jī)體框架為航空鋁材，立桿采用超輕碳纖維，強(qiáng)度高，重量輕；整機(jī)為流線型設(shè)計(jì)，采用空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的超聲波傳感器支柱，風(fēng)阻系數(shù)極小;采用超薄太陽能板進(jìn)行供電；膨脹鉆地法安裝，安裝簡單方便快捷。天圻監(jiān)測(cè)到的所有本地?cái)?shù)據(jù)全部通過E生態(tài)的微信公眾號(hào)或Web瀏覽器進(jìn)行查看及下載。天圻長期工作穩(wěn)定可靠，免人工維護(hù)。天圻測(cè)量功能：測(cè)量氣象七要素（風(fēng)速、風(fēng)向、雨量，太陽輻射、大氣壓力、相對(duì)濕度、空氣溫度）風(fēng)速：測(cè)量范匚=1風(fēng)速：測(cè)量范匚=1:0~60m/s、分辨率:0.01m/s、測(cè)量精度：±2%風(fēng)向：測(cè)量范匚=1風(fēng)向：測(cè)量范匚=1:0~360°、分辨率：0.1°、測(cè)量精度：±2匚=1匚=1：0~200皿皿/6分辨率：0.1mm、測(cè)量精度：±4%太陽輻射：測(cè)量范匚二1太陽輻射：測(cè)量范匚二1■二：0~1800W/m2、分辨率：1W/m2、測(cè)量精度：±5%大氣壓力：測(cè)量范圍：10~1100hPa、分辨率：0.1hPa、測(cè)量精度：±0.5hPa相對(duì)濕度：測(cè)量范匚=1相對(duì)濕度：測(cè)量范匚=1：0-100%.分辨率：0.05%、測(cè)量精度：±3%空氣溫度：測(cè)量范匚二1空氣溫度：測(cè)量范匚二1■」：-50-1250c、分辨率：0.02℃、測(cè)量精度：±0.15℃；工作環(huán)境溫度：-40℃~80℃；運(yùn)行制式：可設(shè)置為休眠工作方式，休眠電流《0.3mA;采集間隔：5min-4h，可根據(jù)需要遠(yuǎn)程設(shè)置;數(shù)據(jù)查看：手機(jī)微信、Web網(wǎng)頁客戶端;時(shí)鐘：自帶時(shí)鐘計(jì)時(shí)誤差6秒/月；供電方式：3.3丫10AH可充電電池內(nèi)部供電，太陽能供電（7W太陽能板）；件升級(jí)：^地升級(jí)遠(yuǎn)程升級(jí);狀態(tài)監(jiān)測(cè)：電池狀態(tài)上報(bào)（電池低電壓或太陽能板故障不能及時(shí)充電時(shí)，故障上報(bào)I通訊狀態(tài)上報(bào);防雷電干擾：具有防雷電和抗干擾措施；平均無故障時(shí)間：不小于25000h；防護(hù)等級(jí)：整機(jī)IP65。3.3.3天圻安裝平原無遮擋地區(qū)，天圻的監(jiān)測(cè)范圍約為半徑5Km。建議安裝在周圍150米較為開闊、附近5米^有任何遮擋的區(qū)域。(1)連接膨脹地釘將膨脹地釘與帶地面標(biāo)識(shí)的支桿連接■旋緊，4個(gè)螺絲依次用六角扳手固定即可。(2)取土鉆打孔①連接取土鉆鉆頭與手柄,安裝完成后將取土鉆豎直于地面，雙手緊握把柄并順時(shí)針下壓轉(zhuǎn)動(dòng)（不要

太用力，務(wù)必慢速多轉(zhuǎn)幾圈，防止鉆頭跑偏導(dǎo)致孔洞

順時(shí)針旋轉(zhuǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)②重復(fù)以上動(dòng)作，并嘗試性將連接好的地釘支桿在打孔過程中輕放入孔洞中，測(cè)試孔的深度，直到孔深與支桿的地面標(biāo)識(shí)齊平即可。(3)固定膨脹地釘①調(diào)整■確定方向?qū)⒅鳈C(jī)部分與地釘支桿連接扣緊，調(diào)整太陽能板方向，對(duì)準(zhǔn)南方，確定后卸下主機(jī)部分即完成方向調(diào)整。(注意：在固定膨脹地釘之前，為了方便起見，

暫不連接中間的兩根支桿及六角螺絲，確定好太陽能板方向之后再連接。）②固定膨脹地釘取下取土鉆鉆頭部位,將取土鉆支桿插入膨脹地釘桿內(nèi)，與膨脹地釘頂部扣緊，握緊支桿，逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)取士鉆手柄，直至無法旋轉(zhuǎn)的程度，此時(shí)膨脹地釘即處于完全張開的狀態(tài);取碎土回填管壁與孔洞之間的縫隙，壓實(shí)，然后取出打孔鉆主桿。(注意:為了保證最終的方向朝南，在旋轉(zhuǎn)取土鉆手柄的過程中，不要一次性旋轉(zhuǎn)到無法轉(zhuǎn)動(dòng)的地步，緩慢旋轉(zhuǎn)反復(fù)將主機(jī)部分與地釘支桿連接，查看方向是否朝南，確定方向后再完全旋緊即可)(4)安裝地面基座

基座穿過支桿放到地面,將四跟鋼針插入基座I角，直接用腳踩下去即可。(5)連接余下的中間支桿分別連接地釘支桿與余下的兩根中間支桿及主機(jī)部分，用六角扳手旋緊所有的螺絲釘；安裝完畢后調(diào)整方向，保證太陽能板對(duì)準(zhǔn)南方。安裝完成！、智能灌溉系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)“E生態(tài)”是一個(gè)集合了全方位的大數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、分析以及可視化模塊的平臺(tái)，同時(shí)提供所有連接設(shè)備的手動(dòng)操作，功能豐富、操作便捷，數(shù)據(jù)安全。用戶通過Web瀏覽器或微值進(jìn)行不同灌溉系統(tǒng)以及同一灌溉系統(tǒng)下屬所有設(shè)備的數(shù)據(jù)查看和管理:農(nóng)業(yè)、水利專家可以登錄系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診，及時(shí)對(duì)灌溉、施肥以及惡劣天氣預(yù)測(cè)、病蟲害預(yù)測(cè)進(jìn)行指導(dǎo)工作;管理人員可以遠(yuǎn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、水生產(chǎn)率的統(tǒng)計(jì)及比較等；操作人員足不出戶可以控制閥門的啟閉、灌溉施肥程序的下載及修改、系統(tǒng)報(bào)警信息的處理、故障的排^等;農(nóng)戶在家即可查看自己農(nóng)田的灌溉情況、施肥進(jìn)度等。平臺(tái)“乍生態(tài)”的基本功能權(quán)限分級(jí)管理不同級(jí)別用戶享有不同的設(shè)備管理設(shè)置以及數(shù)據(jù)查看處理權(quán)限；安全容災(zāi)機(jī)制灌溉系統(tǒng)出現(xiàn)狀況時(shí)，云衍自動(dòng)停止灌溉或者按照既定程序執(zhí)行故障處理;完整存檔功能“E生態(tài)”自動(dòng)保存灌溉程序等歷史記錄，提供各類數(shù)據(jù)下載服務(wù);用戶日志“E生態(tài)”對(duì)有使用權(quán)限的用戶開放用戶日志窗口，提供用戶日志永久保存服務(wù);^行狀態(tài)監(jiān)測(cè)“E生態(tài)”實(shí)時(shí)提供所有設(shè)備、站點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)顯示加水泵的壓力調(diào)節(jié)及狀態(tài)監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)流量監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)壓力監(jiān)測(cè)、施肥流量監(jiān)測(cè)等;自動(dòng)報(bào)警“E生態(tài)”自動(dòng)檢查、識(shí)別系統(tǒng)運(yùn)行故障，采取相應(yīng)措施，電腦、手機(jī)*1同時(shí)報(bào)警并儲(chǔ)存報(bào)警記錄，提供以下報(bào)警選項(xiàng):管道壓力異常、流量異常、設(shè)備異常、傳感器數(shù)據(jù)異常、被控設(shè)備工作狀態(tài)異常。灌溉、施肥模式及程序“E生態(tài)”提供多種灌溉、施肥功能，用戶可以根據(jù)應(yīng)用需要實(shí)現(xiàn)“手動(dòng)”、動(dòng)“和“智能”根據(jù)應(yīng)用需要實(shí)現(xiàn)“手動(dòng)”、動(dòng)“和“智能”①手動(dòng):用戶通過手機(jī)或者電腦界面手動(dòng)對(duì)系統(tǒng)中任一被控設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)諸如單閥門啟閉、施肥流量配比等功能；②自動(dòng):該模式可實(shí)現(xiàn)對(duì)任一輪港組防一鍵灌源的啟動(dòng)操作和灌溉持續(xù)時(shí)間設(shè)置，系統(tǒng)依照預(yù)設(shè)參數(shù)和條件自動(dòng)運(yùn)行;③智能:運(yùn)行在云衍上的智能應(yīng)用程序?qū)χ菈労吞燠攉@取的作物“￡丁”根系、耗水規(guī)電氣象生態(tài)環(huán)境等信息進(jìn)行人工智能處理，為已添加智能參照點(diǎn)的輸灌組分析缺水狀態(tài)，自動(dòng)分析不同深度活躍根系所占吸水比例,自動(dòng)計(jì)算灌溉量，預(yù)測(cè)灌溉持續(xù)時(shí)間，并基于用戶的一鍵操作自動(dòng)執(zhí)行該決策,同時(shí)參照點(diǎn)反饋評(píng)估灌溉效果,用于智能灌溉決策的持續(xù)自我優(yōu)化。平臺(tái)乍生態(tài)”的生態(tài)服務(wù)“E生態(tài)”提供三種生態(tài)服務(wù)，即：ET0歷史及