茶園灌溉節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,農(nóng)業(yè)工程論文

茶園灌溉節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,農(nóng)業(yè)工程論文內(nèi)容內(nèi)容摘要：物聯(lián)網(wǎng)的高科技監(jiān)測平臺及便民管控系統(tǒng)，讓各類設(shè)備逐步實現(xiàn)無人化智能管理，其不僅節(jié)約了人力資源，還能愈加準(zhǔn)確地對所監(jiān)測事物進(jìn)行分析優(yōu)化，在云計算下做出最優(yōu)決策。基于此，本文主要分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下茶園灌溉節(jié)能監(jiān)測平臺設(shè)計及其優(yōu)化策略。本文本文關(guān)鍵詞語語：物聯(lián)網(wǎng)；茶園灌溉；節(jié)能；檢測平臺；1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下監(jiān)測平臺發(fā)展現(xiàn)在狀況1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)為核心和基礎(chǔ)，進(jìn)行物物信息交換和通信的計算機(jī)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別是摒棄了計算機(jī)PC終端系統(tǒng)，而采用嵌入式系統(tǒng)及配套傳感器。物聯(lián)網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)與物品相聯(lián)合，只要是聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備就能進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測和人為控制。當(dāng)下，智能家居時代逐步進(jìn)入人們的生活之中，各類大型廠房設(shè)備、家庭電器等都嵌入傳感器和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合。因而，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)前景發(fā)展較好。但由于現(xiàn)前階段智能設(shè)備還不普及，并且人們以往的設(shè)備使用習(xí)慣短時間內(nèi)無法改變，所以，現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不像當(dāng)初互聯(lián)網(wǎng)一樣，能呈現(xiàn)出爆發(fā)性的應(yīng)用發(fā)展。經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)使用調(diào)查報告顯示，百分之七十的使用者以為物聯(lián)網(wǎng)智能傳感監(jiān)控僅僅僅僅是以往設(shè)備使用感的錦上添花,達(dá)不到硬性需求的標(biāo)準(zhǔn)。只要百分之三十的用戶群體以為物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了生活品質(zhì)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還需繼續(xù)發(fā)展和升級，讓普通用戶構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用習(xí)慣。1.2計算機(jī)集群監(jiān)測平臺計算機(jī)集群是通過無數(shù)個高密度計算機(jī)軟件連接起來的高端技術(shù)。計算機(jī)集群下的監(jiān)測平臺，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行全方位監(jiān)測并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析優(yōu)化。在茶園灌溉節(jié)能監(jiān)測平臺中茶園的面積廣闊，傳感器設(shè)置分散，需要以龐大的計算機(jī)群作為后部氣力，才能夠?qū)Υ竺娣e的茶園土壤水分及灌溉用水進(jìn)行實時監(jiān)測，目的是得到最準(zhǔn)確的數(shù)值。并且計算機(jī)群下實時監(jiān)測速度同步性及監(jiān)測結(jié)論分析輸出的速度比單個計算機(jī)要快。但計算機(jī)集群的體系構(gòu)建復(fù)雜、費(fèi)用昂貴。因而，大多只用于高級茶種茶田的監(jiān)測，而我們國家計算機(jī)集群研究組正在不斷創(chuàng)新，改進(jìn)計算機(jī)集群的硬件設(shè)施能夠降低計算機(jī)集群的使用成本。1.3物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺應(yīng)用實例物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺在二十世紀(jì)末被提出，在二十一世紀(jì)初得到發(fā)展。因而，物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺的多應(yīng)用在當(dāng)代高科技產(chǎn)物和常用電子設(shè)備上。首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對國家做出了宏大奉獻(xiàn)。其技術(shù)應(yīng)用在敵情監(jiān)測、公共安全監(jiān)測等方面，為我們國家的軍事安全和居民的人身安全提供了保障；其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為人們的日常生活提供了便利。小到樓宇照明管控、智能消防監(jiān)測，大到食品安全監(jiān)測、重疾護(hù)理監(jiān)測，都有物聯(lián)網(wǎng)傳感監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用。在群眾進(jìn)行交通出行時，交通實時監(jiān)測能為人們合理規(guī)劃道路，避免擁堵區(qū)域；最后，物聯(lián)網(wǎng)幾乎在所有大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上都設(shè)置有監(jiān)測平臺。在大壩水利、電路電網(wǎng)、橋梁公路等方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅對設(shè)備本身進(jìn)行監(jiān)測，實時報備修復(fù)問題；還對基礎(chǔ)設(shè)施外的環(huán)境和建造基礎(chǔ)設(shè)施的目的成果進(jìn)行監(jiān)測，這大大提高了基建的使用性和人員管控的便利性。2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下茶園灌溉節(jié)能監(jiān)測平臺設(shè)計分析2.1智能感應(yīng)灌溉系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的茶園灌溉節(jié)能監(jiān)測平臺，自設(shè)智能感應(yīng)澆灌系統(tǒng)。澆灌方式摒棄了以往的淹灌和漫灌，而采用滴灌和噴灌。一方面，通過物聯(lián)網(wǎng)云計算的技術(shù)解析，得出茶園所需水分的數(shù)值后，監(jiān)測平臺對噴灌和滴灌的出水量進(jìn)行微調(diào)灌溉；另一方面，智能傳感與工作人員的電腦或手機(jī)等移動設(shè)備相連，在人員外出時，可以以通過手機(jī)發(fā)來的實時監(jiān)控圖像和數(shù)據(jù)分析，對澆灌量進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。但現(xiàn)今的智能監(jiān)測系統(tǒng)在有移動網(wǎng)絡(luò)的情況下才能操作，在信號不好的地方無法施行。因而，完善遠(yuǎn)程智能管控，實現(xiàn)無人化智能茶園的灌溉管理成為當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人員設(shè)計茶園灌溉節(jié)能檢測平臺的首要目的。2.2廢水處理管控系統(tǒng)茶園的灌溉節(jié)能不僅要節(jié)約水源，還要合理處理甚至利用廢水，構(gòu)成茶園內(nèi)的自有水源生態(tài)循環(huán)圈，這里的廢水指的并非污水臟水而是多余被廢棄的水。以江南地區(qū)的茶園為例，江南位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，每年的雨季降水量非常大，且氣候常年潮濕，因而，江南地區(qū)茶園的土壤含水量相比其它地區(qū)更高層次層次，所需的灌溉水量也更少。茶園監(jiān)測平臺下的污水處理系統(tǒng)便是針對降雨量多的區(qū)域而設(shè)計的。在每年的五六月梅雨季節(jié)，此時降雨量增加，茶園所需水分已經(jīng)飽和，多余廢水還是那樣在土壤上漫灌，造成土壤水分過度飽和；十分是在陣雨后的陽光下被平地蒸發(fā)。廢水處理管控系統(tǒng)下，開拓出與鄰近河流相應(yīng)的管道，將監(jiān)測出來的多余水量，以斜坡管道輸出形式對河流進(jìn)行補(bǔ)給，再流入居民的水龍頭中。除此之外，降雨量特別不穩(wěn)定的部分地區(qū)，還能夠?qū)⒍嘤嗟膹U水進(jìn)行儲存以便二次澆灌使用。2.3自然環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)茶園灌溉節(jié)能的自然環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要分為兩個方面。其一，對土壤含水量及根莖吸收度進(jìn)行監(jiān)測解析。監(jiān)測系統(tǒng)通過RFID傳感對土壤水分及茶葉根莖吸收獲分進(jìn)行實時監(jiān)測，對向陽方向的缺水土壤進(jìn)行針對性澆灌，而非直接系統(tǒng)形式化的按時澆灌。自然環(huán)境監(jiān)測下的針對性澆灌，只對有需求的土地進(jìn)行灌溉，能夠最大限度的節(jié)約水資源和電力資源；其二，對實時天氣和風(fēng)向進(jìn)行監(jiān)測，以此來決定澆灌量的大小。假如在雨季，還按時進(jìn)行人工澆灌的話則是對水資源的浪費(fèi)。在固定澆灌系統(tǒng)形式下，對降雨量及風(fēng)向進(jìn)行監(jiān)測，能夠?qū)崟r改變當(dāng)下澆灌量。對于降雨量到達(dá)土壤所需要求的時段便不澆水；對于大風(fēng)枯燥天氣則多澆水，穩(wěn)固茶葉根莖并保持土壤營養(yǎng)成分。3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下茶園灌溉節(jié)能監(jiān)測平臺優(yōu)化策略3.1開發(fā)遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)首先，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下多射頻傳感及智能設(shè)備的關(guān)聯(lián)性，提升茶園設(shè)備與工作人員手機(jī)的敏感度，讓其在有網(wǎng)情況下的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)同步性加強(qiáng)，同步時段誤差減弱。在手機(jī)上安裝智能終端實現(xiàn)跨省操作；其次，在遠(yuǎn)程控制平臺上進(jìn)行分屏監(jiān)測互動。茶園的自然環(huán)境監(jiān)測結(jié)果圖像報告、多余水源圖像報告及茶葉實時狀態(tài)監(jiān)控分三屏進(jìn)行展現(xiàn)，使工作人員不在現(xiàn)場時也能精到準(zhǔn)確把握茶園動態(tài)，進(jìn)行自主分析后，再遠(yuǎn)程控制茶園各個設(shè)備；最后，在工作人員的遠(yuǎn)程控制終端上增加平臺修復(fù)一項。根據(jù)新技術(shù)的增加或茶園灌溉監(jiān)測平臺的漏洞發(fā)現(xiàn)，工作人員對監(jiān)測平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程修復(fù)控制。綜上所述，遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)將遠(yuǎn)程技術(shù)浸透在茶園監(jiān)測平臺本身及平臺下各設(shè)備的大數(shù)據(jù)交換，加強(qiáng)茶園管控的安全性和有效性。3.2人工智能自主監(jiān)測人工智能〔即AI技術(shù)〕是將來茶園灌溉節(jié)能檢測平臺的主要發(fā)展方向。在設(shè)備智能化的科技發(fā)展下，無人機(jī)、無人超市、無人車及AI技術(shù)逐步發(fā)展，并開場應(yīng)用在社會管理的各個方面。設(shè)計人工智能自主監(jiān)測系統(tǒng)，給計算機(jī)輸入人腦思維對于茶園灌溉量及各種突發(fā)事件，能夠模擬人腦思維進(jìn)行自主解決。當(dāng)人工智能監(jiān)測技術(shù)成熟后，能夠與平臺的智能管控及設(shè)備監(jiān)測互相聯(lián)合，對茶園灌溉節(jié)能監(jiān)測平臺及其下的檢測工具進(jìn)行定期更新修復(fù)，實現(xiàn)無人化智能茶園管理。除促進(jìn)科技茶園及節(jié)能監(jiān)測平臺的優(yōu)化發(fā)展外，AI技術(shù)能夠讓它在茶園監(jiān)測平臺中的應(yīng)用，促進(jìn)本身技術(shù)