
一、 系統(tǒng)本質(zhì):從“氣象站"到“田間決策基座"的范式升級
托普云農(nóng)高標準農(nóng)田氣象監(jiān)測系統(tǒng)(TP-WMS系列)是一套基于 IoT物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) 的“天空地"一體化立體感知網(wǎng)絡(luò)。它并非孤立的氣象設(shè)備,而是融合了 氣象六要素、四層土壤剖面、苗情圖像 的多源數(shù)據(jù)采集終端,旨在解決高標準農(nóng)田建設(shè)中“宏觀數(shù)據(jù)與微觀田塊"嚴重脫節(jié)的核心矛盾。
技術(shù)內(nèi)核與關(guān)鍵指標:
立體監(jiān)測矩陣:同步采集空氣溫濕度、風速風向、光照、降雨、大氣壓力,并向下延伸至 0-100cm 四層土壤剖面(溫度、濕度),構(gòu)建“氣-土-生"全要素數(shù)據(jù)集。
數(shù)據(jù)精度保障:空氣溫度精度 ±0.3℃,土壤水分精度 ±3%(體積含水量),符合WMO二級觀測標準,滿足科研級管理需求。
野外生存能力:整機防護等級 IP66/IP67,抗風等級 11級,采用太陽能+鋰電池雙供電,支持 4G/5G/NB-IoT 無線傳輸,確保在無市電農(nóng)田環(huán)境下長期穩(wěn)定運行。
二、 痛點拆解:高標準農(nóng)田管理的四大盲區(qū)與精準解法
痛點1:宏觀氣象數(shù)據(jù)與田間“微氣候"嚴重錯位
用戶困境:氣象局站點距離農(nóng)田數(shù)公里,無法反映因地形、作物冠層形成的實際小氣候(如局部霜凍、干熱風)。數(shù)據(jù)存在嚴重的“空間代表性誤差",導(dǎo)致灌溉決策偏差。
系統(tǒng)解法:直接在田塊內(nèi)部署監(jiān)測站,網(wǎng)格化捕捉 冠層高度 的實際溫濕度與光合有效輻射(PAR),消除空間誤差,為變量灌溉提供真實的“本地化"數(shù)據(jù)。
痛點2:人工觀測滯后,錯失防災(zāi)窗口
用戶困境:人工觀測頻次低(通常1天1次),無法捕捉清晨低溫、短時強降雨等關(guān)鍵致災(zāi)過程,預(yù)警嚴重滯后,防災(zāi)全靠“運氣"。
系統(tǒng)解法:分鐘級高頻自動采集。結(jié)合霜凍、干旱預(yù)測模型,系統(tǒng)可提前 48-72小時 發(fā)出紅色預(yù)警(如土壤熱通量異常),指導(dǎo)農(nóng)戶搶灌“保命水"或啟動防霜設(shè)施,實測案例顯示可減少約40%的絕收面積。
痛點3:水肥管理憑經(jīng)驗,資源浪費嚴重
用戶困境:“看天澆水"導(dǎo)致過度灌溉(引發(fā)根腐)或水肥不足,且無法掌握深層土壤墑情動態(tài),難以達到高標準農(nóng)田“節(jié)水節(jié)肥"的建設(shè)要求。
系統(tǒng)解法:利用四層土壤傳感器監(jiān)測根系動態(tài),結(jié)合 ET?(參考作物蒸散量) 算法,指導(dǎo)變量灌溉。實測案例顯示,精準水肥管理可提升水肥利用率約30%。
痛點4:建后管護與保險定損缺乏客觀依據(jù)
用戶困境:高標準農(nóng)田建后管護缺乏數(shù)據(jù)支撐;災(zāi)后定損依賴人工目測,爭議大、賠付慢。
系統(tǒng)解法:
智能運維:內(nèi)置GPS定位與設(shè)備自診斷,實時上報電量、信號強度,支持遠程參數(shù)配置,降低野外維護成本。
客觀定損:系統(tǒng)記錄的天氣強度、持續(xù)時間及空間分布數(shù)據(jù),可作為農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)保險的客觀理賠依據(jù),降低騙保風險。
三、 核心功能
1、可配置傳感器多:可采集土壤墑情(4層),土壤溫度(4層),空氣溫度,空氣相對濕度,光照強度,風向,風速,降水量,苗情圖片等,傳感器采用無線傳輸方式,安裝維護更方便。
2、海拔及防盜定位功能:可測海拔高度,自動獲取海拔參數(shù)和內(nèi)置北斗、GPS、伽利略等多種定位系統(tǒng)。
3、故障報警功能:具有電池電量、太陽能電壓、移位報警、震動報警等功能。
4、設(shè)備遠程控制:可遠程設(shè)置采集時間間隔、聯(lián)網(wǎng)模式、地理信息、査看設(shè)備電量、設(shè)備進行重啟與恢復(fù)、傳感器在線校準。
5、數(shù)據(jù)查看多樣化:可通過手機APP和云平臺隨時查看數(shù)據(jù)和曲線圖,數(shù)據(jù)可和云平臺其他設(shè)備數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析,歷史數(shù)據(jù)不丟失。
6、支持多網(wǎng)絡(luò)通訊:系統(tǒng)支持GPRS\NB\CDMA\4G\5G等方式。
7、數(shù)據(jù)采集頻率可設(shè)置:主機可通過云平臺遠程自由設(shè)定采集、存儲和發(fā)送時間間隔。
8、傳感器通訊接口可兼容:可兼容RS485與LORA兩種傳感器通訊接口。
9、超聲波傳感器:配置超聲波風速風向傳感器,無啟動風速限制,可零風速工作,360°無角度限制,可同時獲得風速風向數(shù)值。
10、帶苗情攝像頭:可高清觀察植物實際生長情況。
11、軟件平臺可進行墑情趨勢分析、作物種類識別、冠層覆蓋率識別、作物需水分析等多維度分析。
12、數(shù)據(jù)可接入全國農(nóng)作物重大病蟲害數(shù)字化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、全國土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)。
13、采用抗震級設(shè)計:可抵抗11級臺風等級。
軟件特點
1、數(shù)據(jù)可上傳至管理云平臺,數(shù)據(jù)不丟失,可通過手機或網(wǎng)頁遠程查看數(shù)據(jù),平臺內(nèi)數(shù)據(jù)可下載,數(shù)據(jù)對比分析,打印。
2、平臺可顯示每種參數(shù)過程曲線趨勢,最大值、最小值、平均值顯示查看,放大、縮小功能。
3、平臺支持設(shè)備數(shù)據(jù)云端存儲,提供足夠容量可長期保存。
4、平臺為設(shè)備數(shù)據(jù)提供曲線與表格等報表形式,且數(shù)據(jù)可導(dǎo)出excel、pdf、csv等格式數(shù)據(jù)。
5、數(shù)據(jù)評價:可以設(shè)置高低超限值,可自動進行數(shù)據(jù)預(yù)警分析。
6、設(shè)備軟件和web平臺、APP均可支持在線升級。
7、數(shù)據(jù)校準:系統(tǒng)支持對傳感器的數(shù)據(jù)進行多元參數(shù)修訂,可針對線性變化參數(shù)進行偏移量修正,確保統(tǒng)一多個環(huán)境中同一類型的數(shù)據(jù)的偏移設(shè)置。
8、苗情監(jiān)測:系統(tǒng)按照默認設(shè)置圖像采集時間點按時自動發(fā)送命令遠程拍照,自動展示最新作物苗情圖片,支持用戶遠程打開攝像頭,實現(xiàn)視頻實時查看功能,支持360°遠程云臺控制,在苗情攝像頭啟動后用戶可隨意調(diào)整可視角度觀察作物苗情長勢。
9、苗情分析:系統(tǒng)可對苗情監(jiān)測的圖片按用戶自定義時間段篩選,實現(xiàn)對作物苗情動態(tài)展示苗情生長狀況,同時系統(tǒng)自動識別出當前圖片中的冠層覆蓋度,可支持用戶或?qū)<覍γ缜閳D片進行評價和記錄。
10、墑情分析:系統(tǒng)支持對氣象監(jiān)測系統(tǒng)、墑情監(jiān)測系統(tǒng)等智能裝備的4層土壤水分數(shù)據(jù)進行墑情分析,按0~20cm,20~40cm,40~60cm,60~100cm這四個監(jiān)測層進行單層墑情數(shù)據(jù)分析。
11、設(shè)備管理:管理平臺軟件對系統(tǒng)有進行遠程管理的功能,可支持用戶自定義設(shè)定數(shù)據(jù)采集間隔和數(shù)據(jù)上傳間隔,系統(tǒng)對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備遠程管理故障報警的信息。
四、 價值總結(jié)
托普云農(nóng)高標準農(nóng)田氣象監(jiān)測系統(tǒng)的核心價值在于將農(nóng)田管理從 “經(jīng)驗驅(qū)動" 轉(zhuǎn)向 “數(shù)據(jù)驅(qū)動"。它通過填補田間微氣候數(shù)據(jù)的空白,直接作用于 資源利用率提升(水肥)、風險成本降低(災(zāi)害) 與 管理效率優(yōu)化(自動化),是高標準農(nóng)田應(yīng)對氣候不確定性、實現(xiàn)“藏糧于技"的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。
浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)供應(yīng)(銷售)高標準農(nóng)田氣象監(jiān)測系統(tǒng),廠家直銷,歡迎新老用戶了解咨詢!
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