[案例分享]LoRa物联网技术使智能绿化灌溉更高效

科技服务实业践行 2023-03-10 20:51:45

随着市政、企业园林绿化面积的不断扩大,绿化灌溉面积的不断增加以及对精细灌溉要求的逐步提高,实现灌溉管理的自动化/智能化、可视化已成为园林绿化工作的重点。减少园林绿地的灌溉用工,降低维护管理成本,提高灌溉精准度、完善灌溉制度,提高水资源利用率以及改变人为操作的随意性等,是目前绿化灌溉工作中迫切需要解决的问题。而且传统的方式,无论是人工管理还是普通的定时浇灌,都会耗费不少的人力、物力或造成水资源浪费。为此,精讯畅通推出智慧灌溉解决方案,让园林管理上“物联网”快车。

目前,智慧灌溉的需求巨大,但客户往往存在很多需求点乃至说是痛点,包括管理的问题、成本问题、资源浪费问题、设备应用协调问题,项目实施中又存在灌溉不科学、无实时监测、浇灌面大、耗人力等问题。

如何解决这些需求和问题,成为我们重点研究和寻找解决方案的方向,形成了独有的AI智能浇灌解决方案。

2022年下半年,我们承接了河北某地临空基地的智能绿化浇灌示范项目,业主提出几点要求:

1、投入低,要比常规绿化浇灌降30%投入

2、施工周期短

3、后期维护投入降20%以上,在节水、节能、节耗材、节人工等方面都做了要求

4、留有拓展空间

本次智慧灌溉示范绿地面积大概3600㎡,涵盖11个喷淋头,三路管道,1个窖井。

全平地,供水供电稳定且充足,但由于附近有大型天然气存储基地,地下可能埋有输气管,开挖风险很大。

在充分调研项目后,我们给业主提出了实施方案:

1、通过转变原有人工管养模式,用智能灌溉系统解决目前人工管养瓶颈;

2、结合园区现场及所在地的天气情况、PM2.5、负氧离子、植物病虫害、土壤温湿度等数据信息,在通过云端AI计算后形成智能灌溉策略,从而自动控制对应灌溉等设备进行自动灌溉;

3、全部采用LoRa无线部署,低成本高效率,实现完全智能化无人化管理养护。

总体建设方案总体需时约5周时间,需要进行LoRaWAN网关安装部署实施,传感器、控制器、摄像头、管道改造、喷头改造等设备安装,软件平台微调、软硬件调试三个环节。

示范项目涉及的设备包括:

1、土壤墒情传感器采用内置大容量锂电池,可以持续工作5~7年,并具备较高的防护等级,可直接整机掩埋到储备站土壤合适的深度中;

2、新型地埋喷头,支持自动伸缩,适宜全程机械化作业,立杆喷头埋深浅, 使用寿命长,与生物、农艺、物联网等技术易于融合,可实现水肥一体化智能管理,节水率高;

3、无线阀门采用市电供电,安装到每路管道源头,支持远程控制和手动开关控制;

4、AI摄像头,支持持远程全平台监控+直播,可以随时随地实时画⾯,支持智慧绿植监控,监测植物⻓势、植物病⾍害分析预警、尺⼨检测、形状检测、三维⾃动扫描等;

5、用水情况统计,采用流量计方案,优势是可以实时监测用水情况,采样精度高。劣势是需市电供电,成本稍高;6、微气象站采用DC12V供电(也可采用太阳能+储能供电),立杆安装,安装在储备站办公楼楼顶。

7、管道、电线、空开等若干,根据实际情况而定;

8、LoRaWAN标准网关

我们还就示范项目部署软件平台,拥有多级浇灌授权管理功能,可同时管理多达500台以上浇灌控制器。管理人员可通过移动端和pc端远程定位浇灌区域、远程遥控浇水、精确调整浇灌计划、导出水电能耗报表等。

示意,非本项目软件平台

拥有开放的api接口可与现有智能化平台无缝对接,实现一体化管理,联动运行,给项目留出足够扩展空间。

该示范项目已经投入运行半年,直接经济效益可观(基于半年数据测算):1、通过智能管控,可以科学合理的降低浇灌所需的水量,智能喷灌所需比人力浇灌年节约5000.00元;2、智能喷灌采用智能无线脉冲电池阀,比传统有线喷灌降低了成本。使用中,通过科学的喷灌控制,节约电能的损耗,比传统浇灌耗能节约3000.00元;3、智能喷灌实现远程24小时监控,数据异常自动报警,随时随地手机一键操控,使用更轻松。节约人工及草坪成活率成本每年5万左右。

其社会效益更加喜人:1、药、水、肥利用率的提高,无人化/少人化的操控,大大保护了人体和环境的健康;2、肥料的施用频率降低,除了降低成本,还能避免土壤板结;3、用水量的降低,可以有效的保护当地地下水资源;4、由于科学的管养,为更轻松的实现高质量的植物养护效果打好了基础;5、智能喷灌覆盖范围越大,节能效果越明显;6、智能喷灌系统的大量后台数据,为整个园区系统及运营成本的研究研发提供了最有力的一手资料。目前我们正在进行示范项目后续绿地面积进行合作。在这个项目中,我们采用自研成熟稳定的LoRa技术,以LoRaWAN标准网关+LoRa控制模组,解决机电设备联网和控制的难题,实现即插即用、界面式配置、傻瓜式控制,大大减少了土方作业和布线,也加快了设备的安装和调试,直接降低了项目的投入和工期,也为低日常运维提供的保障。

【关于智慧灌溉】

顾名思义就是一种无需人工监控、自动感知灌溉需求信息、自动执行灌溉操作任务的一种智慧化灌溉模式。智慧灌溉综合应用了计算机技术、传感技术、无线通信技术等现代化技术。智慧灌溉当前在农业发展、园林、园区建设等方面均得到普遍应用,使灌溉活动由劳动密集型过渡到技术密集型,同时也为我国水资源的可持续利用做出重大贡献。【智慧灌溉特点】

1、系统可靠性高,操作性高;

2、软件界面简单明了,易于学习和掌握,操作过程更加容易,且有全智能托管;

3、适合各种灌溉方式(滴灌、喷灌、微灌、地面灌等);

4、多种控制连接方式:具有满足不同条件(地形、布局、规模等)的控制连接模式,各控制设备之间可采用有线或无线的方式连接;

5、系统扩容性、灵活性强,可进行分区域、多路的集中或分散智能控制,即适用于小面积,简单的控制,也适用用于大面积复杂的灌溉网络控制;

6、系统具有完整数据分析,决策等功能,控制系统能够处理传感器数据信息,利用传感器或条件输入设备作为灌溉运行的控制条件,实现智慧灌溉。

7、根据需要系统可实现中控室、手机APP、小程序、现场手动等控制功能;

8、可控制灌溉系统以外其它设备,如:灯光、门禁、水泵、喷泉等;

9、成本低(仅有传统灌溉设备的一半价格),后期维护、保养简便。

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--# 面向农业、林业、绿化行业,提供数字化解决方案服务,帮助机电企业、农林/市政工程公司和农林项目方,构建项目的物联网化、数字化和智能化管控,以更便捷、更低投入、更低运维,实现更高产出效益和更低的使用投入。欢迎留言交流。#--

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简介:六年产业创新及投资服务经验,把创新技术项目落地