煙葉育苗大數據綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)與應用
發(fā)布時間:2019-08-25 來源: 感悟愛情 點擊:
摘 要:目前周口市煙葉育苗大棚的監(jiān)測和控制以人工為主,針對這一現狀,文章基于GPRS無線網絡設計了煙葉育苗遠程監(jiān)控綜合管理系統(tǒng),具有功能:用數字式傳感器自動監(jiān)測煙葉育苗大棚的溫度、濕度、光照強度和CO2濃度等環(huán)境參數;通過GPRS網絡將數據遠程發(fā)送回數據中心;可以用手機或電腦遠程調控煙草育苗大棚的環(huán)境參數;在數據中心對煙草育苗大棚的環(huán)境參數進行大數據分析,實現反向追溯、痕跡化操作、扁平化管理等目的;采用攝像機可以實時監(jiān)控現場環(huán)境及育苗情況。
關鍵詞:煙葉育苗;GPRS;遠程監(jiān)控;溫濕度數據采集;綜合管理系統(tǒng)平臺
我們設計的系統(tǒng)基于攝像機和GPRS網絡,主要有以下研究內容:
。1)GPRS無線網絡取代有線網絡。傳統(tǒng)的遠程監(jiān)測需要鋪設網線,投入成本高、后期維護復雜;本系統(tǒng)基于GPRS網絡,用戶可以在任何時間、任何地點登錄網站查詢溫濕度等環(huán)境參數。
。2)當育苗大棚溫濕度超標時,系統(tǒng)自動啟動風機進行降溫除濕,同時自動發(fā)短信報警。為了實現這一目標,需要設計控制箱,通過數據線和控制線和現有控制柜兼容,同時不影響現有操作。
。3)在數據中心對煙草育苗大棚的環(huán)境參數進行大數據分析,實現反向追溯、痕跡化操作、扁平化管理等目的。以往的育苗管理工作以點檢為主,人工勞動強度大,效率較低,采用了本系統(tǒng)后,管理人員可以直接通過手機查看和控制任何一座育苗大棚的設施;同時在更深層次上,可以通過系統(tǒng)自動統(tǒng)計和運算,為管理工作提供科學依據和技術支持。
。4)系統(tǒng)可自動計算有效積溫、活動積溫和日均溫等數據,對移栽時間做科學預測。貴州煙科所指出:煙草苗床期>10℃的活動積溫為950~1100℃,有效積溫為350~450℃;從移栽到成熟>10℃的活動積溫為2000~2800℃,>8℃的有效積溫為1200~2000℃,>10℃的有效積溫為1000~1800℃,可以生產出優(yōu)質煙葉。
。5)數據遠程采集,登錄客戶端的方式提高了管理效率,為確定育苗長勢和技術方案提供參考。
1 技術關鍵
。1)攝像機系統(tǒng)設計要求簡潔易懂,實現遠程有效的人機交互;
。2)基于GPRS網絡設計數據遠程傳輸和遠程控制;
。3)建立數據庫和網頁,以及后期的維護工作;
。4)選擇的CO2濃度、光照強度和溫濕度等傳感器能夠適應高濕度環(huán)境。
2 實施方案
項目實施分成兩個部分:
。1)輸入設備:采集育苗工場溫濕度、CO2濃度、光照強度等環(huán)境因子,其中的難點在于CO2濃度和光照強度的標定;所有信號都通過總線的形式傳輸回控制盒。
。2)輸出設備:將數據在現場的攝像頭聯網實時顯示,同時通過GPRS模塊發(fā)送回上位機,在上位機進行處理,最終建立數據庫和網站,實現遠程數據采集和數據庫管理;控制模塊的功能是和現有控制柜兼容,自動和遠程控制風機啟動和停止。
目前進展及情況:
2016年在周口實驗7座育苗大棚安裝使用,短信報警次數,登陸用戶,下載次數,正常監(jiān)測時間日期,自動控制風機大棚4座,安裝的大棚育苗的情況與未安裝的對比情況。郝剛與鹿邑對比圖片,鹿邑的育苗大棚每棚種植面積未來的發(fā)展方向。
3 結束語
。1)基于GPRS無線網絡系統(tǒng)管理平臺開發(fā)對煙葉育苗遠程監(jiān)控系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)有線傳輸方式布線難的限制,實現了監(jiān)控中心通過客戶端對多個育苗大棚信息采集、觀察、監(jiān)測和分析還有自動控制。
。2)通過使用此系統(tǒng)管理平臺,使煙葉育苗戶和管理者對煙葉育苗生長還有管理等減少了很多工時。以前育苗人都是需要到大棚里面每個大棚檢查溫濕度,管理者還有專家也是需要開車動員到達現場考察,F在只需要登陸客戶端就可以省掉這些。從而節(jié)省了人力,物力,財力。
。3)如果溫度過高育苗技術人員還需要進入大棚打開風機給大棚降溫,安裝了遠程系統(tǒng)設備就可以實現自動控制風機和短信提醒功能,從而降低或減少了技術人員監(jiān)管不到位造成的誤開風機和忘開風機的情況,大大減少了技術人員工作,降低了風險,節(jié)約了電力。
(4)在河南省周口市煙葉育苗大棚中得到了較好應用。經過對煙葉育苗技術人員的溝通,該系統(tǒng)設備的應用不僅克服了大棚的天氣變化和對育苗的影響,還降低了對育苗人員的技術要求,提高了煙葉育苗質量和管理。得到了周口市煙葉種植育苗人的稱贊。
。5)經過對實際的考察和走訪,我們得出了如下結論。
使用遠程監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺的育苗大棚有三個優(yōu)勢:
a.使煙苗整齊一致,有利于提高大田生產的整齊一致性,進而提高整體生產水平。煙苗根系發(fā)達,根的數量超過常規(guī)育苗,有利于提高移栽成活率,有效克服早花現象。
b.及時有效管理、生長快,苗齊苗勻、遠程指導育苗的長勢、有利于實現育苗專業(yè)化和栽培品種良種化。
c.苗齡65天左右,葉數9片左右,莖高8-10cm,莖粗0.5-0. 6cm,且有韌性,葉色綠至淺綠,葉片較厚,側根發(fā)達,無病蟲害,群體整齊一致。
未使用遠程監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺的育苗大棚會出現的三個劣勢。
a.技術人員管理不到位,問題處理不及時。
b.煙苗成活率不高,苗不均勻,長勢慢。
c.移栽成活率降低,煙苗移栽后長勢緩慢,影響了煙田的統(tǒng)一管理。
周口市試點大棚7座,其中鹿邑化塔5座,商水郝崗鄉(xiāng)2座。
系統(tǒng)報警次數 2546 次
短信報警次數 416 次
系統(tǒng)客戶端使用數11個
按照1個大棚5000個育苗盤,每盤多成活3顆苗,每棚就能多出15000顆苗,就是75盤,如果每畝地用6盤就可以多種12畝地。同時每盤的移栽成活率也會增加。
參考文獻
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