方案背景:(竹蓀成長特性說明)
1. 生長環境:竹蓀喜歡生長在溫暖、濕潤、空氣流通的環境中,尤其適合種植在腐爛的竹林或腐殖質豐富的土壤中。
2. 溫度要求:竹蓀適宜的生長溫度為20℃到30℃之間。低于20℃時,生長緩慢;高于30℃時,菌體容易腐敗。
3. 濕度要求:竹蓀生長對濕度要求較高,空氣濕度在80%至90%之間最為適宜,土壤的濕潤程度也需保持在適中水平。
4. 光照要求:竹蓀屬于半陰性菌,強光對其生長不利,因此需要避免陽光直射。遮陰處理是竹蓀種植中的重要環節。
5. 發菌條件:發菌期間保持25℃左右的溫度和80%-90%的濕度,避免陽光直射。發菌過程大約需20-30天。
6. 出菇溫濕度控制:竹蓀出菇期對溫濕度要求嚴格,需保持20-30℃的適宜溫度和80%-90%的空氣濕度。過高的濕度容易引起菌體腐爛,過低則抑制竹蓀的生長。
方案概述
竹蓀種植自動化澆灌解決方案結合傳感器、物聯網和智能控制系統,旨在為竹蓀生長提供最佳的水分、溫度、濕度和營養管理。通過安裝在樹林中的軟管吊裝噴淋系統和土壤、氣象傳感器,實時監測環境條件,數據通過4G網絡傳輸至云服務器,經數據分析后,云服務器xmsiybOS灌溉云平臺根據竹蓀的生長需求,自動控制智能聯網脈沖電磁閥進行澆灌操作,實現精準、節能的自動化管理。
方案架構
1. 軟管吊裝噴淋造霧系統
2. 設備組成:軟管、造霧噴頭、脈沖電磁閥
3. 工作方式:軟管系統吊裝于竹蓀種植區域上方,造霧噴頭均勻分布,能夠在設定區域內實現覆蓋式噴霧澆灌,模仿自然雨霧環境,適合竹蓀這種對濕度要求較高的作物。
傳感器系統
1. 土壤傳感器:安裝在竹蓀生長區域的土壤中,實時監測土壤溫度、濕度及養分(氮磷鉀)濃度。
2. 土壤溫度傳感器:監測地表和地下不同深度的土壤溫度。
3. 土壤濕度傳感器:測量土壤中的水分含量,確保適宜竹蓀生長的濕度。
4. 土壤養分傳感器(氮磷鉀):監測土壤中的主要養分,幫助確定竹蓀所需的肥料管理。
5. 氣象傳感器:監測竹蓀種植環境中的氣象條件,包括空氣溫濕度、光照強度和降雨量。
6. 空氣溫濕度傳感器:確保空氣溫度和濕度符合竹蓀的適宜生長條件。
7. 光照強度傳感器:檢測陽光強度,調節遮陽系統或決定是否進行噴霧操作。
8. 雨量傳感器:記錄自然降雨量,防止過度灌溉或確定補充灌溉的時間。
智能控制系統
1. 云服務器處理數據:所有傳感器采集到的數據通過4G網絡實時傳輸至云服務器。服務器根據預設的竹蓀生長模型和實時數據,進行數據分析處理,計算出是否需要進行澆灌或調整環境參數。
2. 脈沖電磁閥控制:當云服務器處理數據后,根據竹蓀的需求通過智能算法發出指令,自動控制軟管吊裝噴淋系統中的脈沖電磁閥,開啟或關閉噴淋系統,確保灌溉精準到位。
3. 數據傳輸與通信
4. 4G網絡傳輸:所有傳感器通過4G通信模塊,將采集到的環境和土壤數據實時上傳至云服務器。
5. 云平臺數據分析:云服務器集成了竹蓀種植環境的最優條件和算法,能夠智能分析當前環境,計算合適的澆灌頻率和時長。
6. 控制指令反饋:云服務器根據分析結果,通過4G網絡發出指令,控制脈沖電磁閥進行自動開關調節,實現自動化灌溉控制。
(系統平臺))
(閥門控制開關界面)
(手機微信小程序控制界面)
方案原理
1. 傳感器數據采集:土壤傳感器和氣象傳感器分別采集種植區域的土壤和空氣的溫度、濕度、養分、光照強度和降雨量數據。
2. 數據通過傳感器模塊進行本地處理后,通過4G通信模塊上傳至云服務器。
3. 云服務器數據分析:云服務器接收到傳感器上傳的數據后,利用內置的竹蓀種植參數模型進行對比分析,判斷當前環境條件是否適合竹蓀的生長。
4. 若土壤濕度或養分低于預設標準,或空氣濕度較低,云服務器將計算需要補充的水量或養分,并生成相應的澆灌指令。
5. 控制系統執行指令:云服務器將分析得出的指令通過4G網絡傳送至智能脈沖電磁閥控制系統,調節噴淋系統的開啟或關閉。
6. 造霧噴頭啟動后,均勻噴灑水霧,增加空氣濕度,確保土壤和空氣濕度達到適宜竹蓀生長的條件。
7. 反饋與調節:澆灌結束后,傳感器再次采集數據,并將新的環境參數傳送到云服務器進行更新,確保環境條件始終保持在最佳范圍內。
8. 系統具有反饋機制,能夠根據實時變化做出調整,避免過度澆灌或不足。
方案優勢
1. 避免人工忘記澆水,造成竹蓀干枯。或忘記關水,浪費水資源或過度澆灌。
2. 給空氣降溫,避免竹蓀在高溫環境腐化死亡。
3. 高效節水:精準控制澆灌頻率和水量,避免水資源浪費。
4. 提升產量與品質:通過自動化調控環境條件,確保竹蓀在最佳環境下生長,提高產量和品質。
5. 低成本維護:自動化控制降低了人工干預的需求,節省了勞動力和維護成本。
6. 智能化管理:結合云平臺的數據分析,能夠根據環境變化及時調整策略,實現全自動、智能化的灌溉管理。