智慧农业无线灌溉解决方案
一、方案背景
1、背景概述
中国作为农业大国，每年农业用水量约占总用水量的65％。但其灌溉用水的利用率仅40％。与节水先进国家70％~80％的高利用率相比差距明显。
灌溉是重要的农业种植管理模式，合理的灌溉能够帮助作物生长补充所需水分，能够促进作物的健康生长，从而实现增产提质的效果。不过，长期以来，许多农户都以自身经验为参考，开展的农业灌溉十分盲目。
2、传统灌溉的不足
（1）所有的灌溉方式都有一个共同的缺点就是需要大量灌溉水，但水的利用率却非常低。
（2）传统灌溉劳动量大，对地势的要求高。如果灌溉不及时、不均匀会严重影响农作物的生长和产量。
（3）灌溉量大和灌水压力高，灌水不均匀，对土地冲击大，容易造成土地土壤和肥料的流失。
（4）不能准确的把握土壤水分的多少，这导致了不同程度上的灌溉不均匀。+
二、方案简介
1、方案概述
为了避免水资源的浪费，提高水资源利用率。建大仁科凭借着丰富的行业经验和专业技术，自主研发出一套新型智慧农业无线灌溉解决方案，该方案运用了基于扩频通信的超远距离、低功耗LORA无线传输技术，对农业中环境温度、湿度、光照强度、土壤墒情等参数进行实时监控，分析处理传感器数据信息。达到所设阈值或人为干预操作，作为灌溉设备运行的控制条件，实现智能化灌溉，改变了以往关于传输距离与功耗相矛盾的问题。
2、仁科方案优势
（1）内置电池，续航两年
（2）电磁阀秒开秒关
（3）无线LORA组网，3KM传输，无需现场布线
（4）多种控制模式：远程手动、自动、定时
3、方案拓扑图
三、方案组成
该方案由LORA温湿度采集器、LORA土壤温湿度采集器、LORA光照度采集器、LORA485数据采集器、LORA网关、LORA阀门控制器、农业四情测报平台组成。通过LORA无线传输技术将采集到的农业环境数据通过LORA网关以4G/以太网/RS485方式上传到农业四情测报平台上，进行实时数据的查看及控制。
1、LORA温湿度采集器
型号：RS-WS-LORA-2-*
LORA温湿度采集器是一款低功耗 LORA 温湿度测点。产品采用公司独有的LORA无线通信协议，通信上即避免了信号传输过程中测点之间的相互干扰，又避免了传统无线设备通信传输距离过短、穿透性不足、功耗高的问题。
l 采用 LORA 扩频通信技术，传输距离远，抗干扰能力强，功耗低；
l 高精度温湿度采集，温度 ±0.5℃（25℃），湿度 ±3%RH(60%RH,25℃)；
l 可对自身的电量、信号、数据进行实时监测并通过 LORA 无线通信方式上传；
l 电池可更换。通用 3.6V 锂亚电池；
l IP65 防护等级，可于室外使用。
2、LORA土壤温湿度采集器
型号：RS-TR-LORA-2-*
LORA土壤温湿度采集器是一款低功耗 LORA 土壤温度水分测点。产品采用公司独有的LORA无线通信协议。其中土壤温度水分变送器采用特殊处理的不锈钢材料制作的电极，受土壤含盐量影响较小，适用于各种土质，可长期埋入土壤中，耐长期电解，耐腐蚀，抽真空灌封，完全防水。
l 采用 LORA 扩频通信技术，传输距离远，抗干扰能力强，功耗低；
l 测量精度高，响应速度快、互换性好，探针插入式设计保证测量精确，性能可靠；
l 可对自身的电量、信号、数据进行实时监测并通过 LORA 无线通信方式上传；
l 电池可更换。通用 3.6V 锂亚电池；
l IP65 防护等级，可于室外使用。
3、LORA光照度采集器
型号：RS-GZ-LORA-2-200000
LORA光照度采集器是一款低功耗 LORA 环境光照度测点。产品采用公司独有的LORA无线通信协议。配置高精度感光芯片，输出数值计量单位为Lux，量程范围0~20万Lux。
l 采用LORA扩频通信技术，传输距离远，抗干扰能力强，功耗低；
l 测量精度高，测量范围广，响应速度快、互换性好；
l 可对自身的电量、信号、数据进行实时监测并通过 LORA 无线通信方式上传；
l 电池可更换。通用 3.6V 锂亚电池；
l IP65 防护等级，可于室外使用。
4、LORA485数据采集器
型号：RS-485-LORA-2
LORA无线数据采集器是一款基于 LORA 无线扩频通信技术的工业级数据采集器，可通过485 总线可将我司所有的 RS485 型的变送器（温湿度、水浸、断电检测、烟感等）接入采集器，最多可连接 4 台 485 型设备，并将数据实时上传至LORA网关，由LORA网关上传至我司提供的免费农业四情测报平台（farm.0531yun.cn）或者客户自己的服务器。
l 采用LORA扩频通信技术，传输距离远，抗干扰能力强，功耗低；
l 具有 1 路 ModBus-RTU 主站接口，最多可接入 4 台 485 型设备，支持我司所有类型的485型变送器。例如：风速、风向、空气质量、土壤温度水分等变送器；
l 设备支持 NFC 近场通讯技术，可通过手机配置软件“碰一碰 NFC 配置”进行配置和读取实时值，方便快捷；
l 连接LORA网关后可通过我司农业四情平台远程监测实时数据；
l 可对自身的信号，实时数据进行实时监测并通过LORA无线通信方式上传；
l 10~30V 宽压供电；
l IP65 防护等级，可于室外使用。
5、LORA网关
型号：RS-LG-200-*
LORA网关可以配对32路采集器和32路无线阀门，进行3km的传输。采用LORA扩频通信技术，多信道通信，增强链路通讯稳定性，增加穿透及传输能力的同时采用特有加密技术确保不被监听、控制可靠，杜绝错误操作。直流 10~30V 宽电压供电，现场可采用电源适配器供电或太阳能供电系统供电，可上传至我司提供的平台或用户自己开发的平台，具有远程升级功能，可现场进行功能定制远程升级。
6、LORA阀门控制器
型号：RS-VPL-LORA-2
LORA阀门控制器是一款低功耗的脉冲阀门控制器。产品使用远距离，低功耗的技术LORA。
我司脉冲阀门通过脉冲信号控制灌溉阀门的开关，灌溉时不需要持续输出信号。阀门连接 LORA 阀门控制器与我司 LORA 网关搭配可对我司提供的脉冲阀门实现基于平台的远程手动开关，阀门定时开启关闭，实现关联采集设备进行自动控制，实现智慧联动，精准灌溉。
l 与我司网关搭配可实现秒开秒关阀门；
l 搭配网关可实现基于我司平台的远程手动开关，自动，定时等模式的设定；
l 通信距离最远可达视距 3000 米；
l 供电方面选择3.6V 锂亚电池即插即用，电池可更换，使用19000mah锂亚电池每天控制 3-4 次，可使用 3-4 年；
l 对自身的电量，信号，及实时数据通过 LORA 无线通信方式上传；
l 外壳采用 IP65 防护等级，可满足室外场合使用。
7、农业四情测报平台
网站：farm.0531yun.cn
农业四情测报平台是集灌溉、虫情、苗情、墒情、孢子监测于一体的在线监控平台。
该平台可以通过账号密码在不同终端登录，实现对监测点位置、设备类型的实时监测，还可以通过手机、Pad、计算机等信息终端向管理者推送实时监测信息、历史数据曲线查看、告警信息，方便工作人员及时维护，提高其的稳定性和可靠性。
8、壤博士农业平台
为方便移动端用户监测数据，我司研发推出“壤博士”农业平台APP，使用与农业四情测报平台一致的账号密码登录，即可实时监测该账号下的设备数据，方便用户随时随地查看。
通过手机APP“壤博士”可一键控制上万个设备，支持设备故障、异常报警、离线告警、实时数据查看、历史数据查看等功能，功能强大。
四、方案功能
1、大屏可视化
2、电子地图
3、实时监测
4、智能控制
5、历史数据查询
6、超限告警
7、远程管理
8、账号分级
五、方案应用
该方案广泛应用于农业大田、温室大棚、果园菜田、花卉苗圃、城市公园景区、市政道路绿化、高尔夫球场、园区绿化等场景，支持定制，根据不同项目需求定制所需解决方案。
六、方案案例
1、武汉花卉苗圃基地喷灌项目
2、陕西西安高标准农田建设项目
3、贵州安顺现代农业园区智慧灌溉系统
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