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方艙養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1. 總體方案設(shè)計(jì)

1.1 項(xiàng)目背景

        近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電子通信技術(shù)的日趨成熟,導(dǎo)致對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制已逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要手段和措施,這也給傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)帶來(lái)了的一場(chǎng)科技革命。在此背景下,我司采用邊緣計(jì)算技術(shù)、AI技術(shù)、云技術(shù)等先進(jìn)的算法,結(jié)合智能傳感器、智能網(wǎng)關(guān)、智慧云平臺(tái)等軟硬件搭配的方式,研發(fā)了方艙智慧養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。本方案以先進(jìn)的技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)施,利用穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,結(jié)合云平臺(tái)控制系統(tǒng),遠(yuǎn)程自動(dòng)控制養(yǎng)殖作物生長(zhǎng)的溫度、濕度、通風(fēng)等環(huán)境條件,使其生長(zhǎng)少受外界環(huán)境因素的影響,全流程自動(dòng)控制環(huán)境因素在作物生長(zhǎng)的最適宜狀態(tài),達(dá)到管理高效,作物高產(chǎn)的目的。本方案依托大數(shù)據(jù)形成多種養(yǎng)殖模型,用戶可根據(jù)自身實(shí)際情況及需求一鍵定制,讓各行業(yè)養(yǎng)殖更簡(jiǎn)便,更智能。


1.2 現(xiàn)狀分析

1.2.1 傳統(tǒng)方艙養(yǎng)殖依賴人工巡查

        傳統(tǒng)方艙養(yǎng)殖業(yè)大多是通過人工巡檢,定期查看作物的生長(zhǎng)狀態(tài),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷哪些生長(zhǎng)因素缺失,需要補(bǔ)充;哪些因素過多,需要調(diào)整。這種定期巡檢既浪費(fèi)人力,也可能無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素變化對(duì)作物生長(zhǎng)的影響。

1.2.2 傳統(tǒng)方艙養(yǎng)殖依賴人工調(diào)控

        傳統(tǒng)方艙養(yǎng)殖業(yè)通過定期巡檢,即便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境中哪項(xiàng)因素變化影響了食用菌的生長(zhǎng),還需要人工去控制該因素的定點(diǎn)位置,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)控制相關(guān)設(shè)備設(shè)施的開啟。這就需要大量人力資源,浪費(fèi)人力成本。

1.2.3 傳統(tǒng)方艙養(yǎng)殖無(wú)法控制作物處于最佳環(huán)境

        傳統(tǒng)食用菌養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境因素控制需要依賴人工經(jīng)驗(yàn),例如,溫濕度變化,光照情況,通風(fēng)情況等,各人的感知不同,形成的經(jīng)驗(yàn)難免有偏差,手動(dòng)操控可能無(wú)法達(dá)到食用菌生長(zhǎng)的最佳環(huán)境狀態(tài),人工控制對(duì)食用菌養(yǎng)殖來(lái)說不夠智能。


1.3 總體目標(biāo)

        從方艙養(yǎng)殖的整體流程出發(fā),改變傳統(tǒng)養(yǎng)殖監(jiān)察不足,依賴人工等問題,對(duì)方艙養(yǎng)殖周期內(nèi)需要時(shí)刻關(guān)注的溫度、濕度、光照、通風(fēng)問題進(jìn)行智慧化、數(shù)字化、可視化的智能管理。通過在方艙內(nèi)安裝新風(fēng)加熱設(shè)備、噴淋加濕設(shè)備、燈帶補(bǔ)光燈設(shè)備、新風(fēng)通風(fēng)設(shè)備等前端智能化設(shè)備,聯(lián)動(dòng)智慧云平臺(tái),根據(jù)大數(shù)據(jù)模型自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度、濕度、光照、碳氧平衡等影響方艙作物生長(zhǎng)的因素,使其處在作物生長(zhǎng)的最佳環(huán)境下。


2. 解決方案與總體設(shè)計(jì)

2.1 解決方案

        根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),按照作物最高產(chǎn)狀態(tài),設(shè)定方艙作物生長(zhǎng)最佳環(huán)境模型,使方艙作物生長(zhǎng)少受外界環(huán)境影響,始終存在于系統(tǒng)設(shè)定的最佳環(huán)境狀態(tài)中,從而節(jié)約成本,提高產(chǎn)能。

        智慧監(jiān)控系統(tǒng)分為自動(dòng)種植模式和手動(dòng)種植模式兩種。

        自動(dòng)種植:不需要人工參與管理,系統(tǒng)依據(jù)設(shè)定的最佳生長(zhǎng)模型自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、濕度、二氧化碳、氧氣濃度、光照度等作物生長(zhǎng)因素。

        手動(dòng)種植模式:平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示生長(zhǎng)環(huán)境因素,人工參與調(diào)整設(shè)備啟動(dòng)和關(guān)閉。全系控制操作均可形成歷史變化曲線,使管理者實(shí)時(shí)掌握作物環(huán)境變化情況。


2.2 方案架構(gòu)

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2.3方案亮點(diǎn)

2.3.1生態(tài)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

        通過方艙智慧養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)方艙內(nèi)作物生長(zhǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),用戶可隨時(shí)了解作物生長(zhǎng)過程中的溫濕度、光照及碳氧比等影響作物生長(zhǎng)的因素變化情況,出現(xiàn)異??呻S時(shí)調(diào)整。

2.3.2生態(tài)模型自主選擇

         通過計(jì)算機(jī)云技術(shù)監(jiān)測(cè)大量數(shù)據(jù)信息,并計(jì)算、篩選出方艙作物產(chǎn)量最高時(shí)的環(huán)境狀態(tài),形成特定的大數(shù)據(jù)模型,用戶可根據(jù)方艙面積、地點(diǎn)等因素自主選擇最佳種植模型,保障作物處在最佳生長(zhǎng)環(huán)境中,使作物產(chǎn)量達(dá)到最高值。

2.3.3環(huán)境狀態(tài)自動(dòng)控制

        用戶根據(jù)實(shí)際情況選擇適合自己的監(jiān)控系統(tǒng)模型,模型對(duì)作物生長(zhǎng)的最佳環(huán)境狀態(tài)已經(jīng)設(shè)置完成,在作物生長(zhǎng)過程中如果環(huán)境變化與設(shè)定值不符,系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)到最佳環(huán)境狀態(tài),因此,管理者無(wú)需具備種植經(jīng)驗(yàn),系統(tǒng)即可告知作物階段性種植動(dòng)作。

2.3.4作物生長(zhǎng)分區(qū)控制

        方艙內(nèi)作物分為多個(gè)小單元,同一方艙內(nèi)不同區(qū)域的小單元作物的生長(zhǎng)情況可能由于區(qū)域環(huán)境差異,導(dǎo)致與設(shè)定的最佳環(huán)境不同,系統(tǒng)可自動(dòng)分辨區(qū)域內(nèi)作物生長(zhǎng)是否處于最佳環(huán)境,如未處在最佳環(huán)境,系統(tǒng)可遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)小單元內(nèi)作物環(huán)境狀態(tài)達(dá)到最佳。

2.3.5省時(shí)省力智慧管理

        本套監(jiān)控系統(tǒng),能夠脫離傳統(tǒng)人工養(yǎng)殖模式,完全做到自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自主管理。不僅提高了方艙養(yǎng)殖的管理效率,增加了作物產(chǎn)值,還節(jié)省了傳統(tǒng)養(yǎng)殖所需的人力、物力成本,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智慧化、可視化管理。


3. 系統(tǒng)介紹

3.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D


系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 水印.png


3.2系統(tǒng)功能介紹

3.2.1作物生長(zhǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

        實(shí)時(shí)監(jiān)控方艙作物的生長(zhǎng)狀態(tài),所處環(huán)境狀態(tài),采集生長(zhǎng)狀態(tài)影響因素以及變化情況等數(shù)據(jù),傳輸至智慧云平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,形成方艙作物最佳生長(zhǎng)環(huán)境模型。

3.2.2作物生長(zhǎng)環(huán)境狀態(tài)管理

        選擇適合方艙養(yǎng)殖的生態(tài)環(huán)境模型,對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),科學(xué)管理,如出現(xiàn)個(gè)別區(qū)域作物生長(zhǎng)不佳狀態(tài),管理人員通過系統(tǒng)調(diào)控環(huán)境因素,使其達(dá)到作物最佳生長(zhǎng)值。

3.2.3設(shè)備故障告警管理

        通過前端智能化傳感設(shè)備,聯(lián)動(dòng)智慧云平臺(tái)調(diào)控方艙作物的生長(zhǎng)環(huán)境,當(dāng)傳感設(shè)備出現(xiàn)故障,云平臺(tái)可自動(dòng)發(fā)布告警信息,定位故障設(shè)備,生成維修預(yù)案,基礎(chǔ)故障自動(dòng)后臺(tái)修復(fù),復(fù)雜故障及時(shí)通知,快速修復(fù)。

3.2.4報(bào)警信息推送

        報(bào)警信息可通過軟件平臺(tái)、APP、短信的方式實(shí)時(shí)推送給相關(guān)人員,通知可推送多人,確保相關(guān)責(zé)任人能夠第一時(shí)間對(duì)報(bào)警事件進(jìn)行處理。

3.2.5統(tǒng)計(jì)報(bào)表分析報(bào)

        設(shè)備頻發(fā)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位統(tǒng)計(jì);作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)采集;作物產(chǎn)量評(píng)估報(bào)告生成;環(huán)境數(shù)據(jù)變化統(tǒng)計(jì);故障報(bào)表統(tǒng)計(jì)等,按日、月、年進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)。


4. 方案案例

4.1案例介紹

        方艙食用菌智慧養(yǎng)殖,是借助方艙養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)解決方案達(dá)成的創(chuàng)新養(yǎng)殖模式。此系統(tǒng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)采集、深入分析并付諸實(shí)踐,構(gòu)建出能使食用菌產(chǎn)量達(dá)到峰值的理想環(huán)境模型。用戶可依自身實(shí)際情形,挑選最為適配的環(huán)境模型。該模型能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)食用菌的生長(zhǎng)狀態(tài),精準(zhǔn)剖析其生長(zhǎng)環(huán)境中缺失或過量的各類因素,例如自動(dòng)調(diào)控食用菌生長(zhǎng)所需的最佳溫濕度與通風(fēng)條件等,有效推動(dòng)食用菌產(chǎn)量邁向最高水平。同時(shí),用戶還可依托監(jiān)控系統(tǒng),隨時(shí)了解食用菌的整體生長(zhǎng)態(tài)勢(shì),針對(duì)生長(zhǎng)欠佳的區(qū)域自主調(diào)節(jié)環(huán)境要素,涵蓋灌溉量、光照強(qiáng)度等,全面保障食用菌的健康生長(zhǎng)與高產(chǎn)豐收。


4.2案例系統(tǒng)示意圖


案例系統(tǒng)示意圖.jpg





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