LoRa组网的土壤墒情监测系统与自动阀门浇灌解决方案

方案需求

土壤墒情需要检测基本气象数据和土壤信息，气象数据包括空气温度、空气湿度、风速、风向、降雨量、太阳辐射等6个量。土壤温湿度监测需要分别检测土壤4个深度的湿度和4个深度的温度。土壤检测可以很方便的实现用户对农作物生长现场环境或者农业生产产品的全方位监测、管理与控制。采集单元，能连接多个独立传感器，采集的信息上传服务器，可电脑端可视化，app查看，数据云计算图表呈现。也可以在LCD显示屏轮播，多异常数据采集点进行分屏幕预警。土壤的实施监测对建设现代化智慧农业生产方式提高效率和产量最大化。

土壤墒情实时在线监测土壤温度、土壤电导率、土壤PH值、地下水水位、地下水水质以及空气温度、空气湿度、光照强度、风速风向、雨量等信息。可及时、准确地提供各监测点的土壤墒情状况，为减灾抗旱提供了重要的基础信息，根据土壤信息提供的阈值，可联动脉冲电磁阀，针对土壤进行灌溉及水肥补充，实时保证农作物的健康生长。

技术部署

气象数据采集仪：配合气象温度采集补偿、精度修正技术，使数据采集变的更加精准。

使用MODBUS协议通过通信接口RS232、RS485对接LoRa终端，实现多点组网上报。拓展太阳能供电，实现节能循环供电。

土壤监测LoRa无线传感器：土壤传感器结合通信LoRa模组，采集并传输，一体化设计，扩展性强，可同时选配测量温度、湿度等要素。可扩展更多其他需要采集的功能，增加土壤PH值、地下水位、导电率等传感器，LoRa防数据冲撞TDMA算法组网，多无线传感器平行组网不丢包，欣仰邦LoRa网关组网支持域名解析，同时支持TCP/UDPserver UDPclient ，多级备份，比基站更低功耗，更稳定。

自动灌溉：自动阀门灌溉根据季节及土壤温湿度情况进行自动调节。同时可配合小型气象站和土壤墒情监测站实现全自动化精准节水灌溉。使用湿度监测部分输出的数据，LoRa通信端以电压来控制继电器的吸合，进而控制电磁阀的通断，实施自动灌溉。需要人工手动可电磁阀与电源间加一开关，使其可强制打开和关闭。当想人工手动时，强制打开电磁阀即可。

控制平台：利用智能信息采集技术，实现信息服务智能化报警、采集、分类、整合、发布与管理，解决信息资源采集难题。最终实现水分，温度等自动调节。PC端控制，用户可以通过电脑、平板等终端登录系统平台实时查看农场土壤情况，并根据数据，远程联动控制水肥等浇灌设施的开启和关闭，灌溉过程中用户可以通过传感器实时了解灌溉情况。手机APP用户可以通过手机APP接收所需信息推送，查看实时数据、历史数据，并能实现远程自动灌溉管理操作。整套控制平台节省人力，物力，为现代化农业提供技术基础。也可通过打电话和发送短信实时获取测量数据，并能够根据设置定时通过短信发送测量数据到监控中心。

方案优点

★ LoRa通信技术TDMA算法多点组网，传感器无线对接一体化;

★ 工业级设计，现场太阳能取电，方便快捷;

★ 实现气象、土壤、自动灌溉、平台监控四部分系统化管理;

★ 智能、定时、手动灌溉三种模式，远程控制手动、自动控制各项设备开关功能;

★ 实时在线监测，数据图表功能，历史信息记录;

★ 远程程序升级，无人值守，线上维护;

★ LoR组网可拓展性强，任意新增传感器，即可实现新功能采集;

★ 低功耗设计、配备太阳能系统，有效解决野外无市电的问题;

★ 数据采集、处理、传输完全自动化，避免了传输过程中的人为干扰;

★ 系统兼容性强，可采集多种传感器信息。