渝辰农业:结合 ThingsCloud 打造智慧农业解决方案,解决作物周年化生产

11/1/2023

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渝辰农业在过去的几年里一直积极探索和实践智慧农业,在位于重庆的某处以种植蔬菜瓜果为主的自建大棚中,他们采用的是无土栽培技术,通过营养液给蔬菜瓜果提供必要的养分。

无土栽培具有节省土地、精确控制、节水节肥、避免土壤病害、方便管理等优势。

经过多年对农业和物联网技术的研究,渝辰农业广泛使用自主设计的基于 ESP32 的主控板,采用 RS485 连接各种传感器和继电器模块,通过 WiFi 网络统一接入 ThingsCloud 物联网平台,从而实现所有物联网设备互联互通,打造出一套高性价比的智慧农业解决方案,实现了温室大棚下的设施自动化和智能化,达到精准的环境控制,低于人工成本实现蔬菜瓜果的周年化生产

问题和挑战

众所周知,蔬菜瓜果作物的周年化生产可以带来最大的经济效益,而要实现周年化生产,面临的问题和挑战主要包括:

  • 环境调控:温度、湿度、光照和营养供给等环境因素对作物生长有重要影响。精确调控这些环境因素以满足作物生长的需求,是周年化生产的一个重要挑战。
  • 技术支持:实现精确的环境控制和自动化管理需要借助先进的技术和设备,如物联网技术、传感器和自动控制系统等。如何熟练应用这些技术和设备,以及如何解决可能出现的技术问题,是另一个挑战。
  • 成本控制:虽然技术的应用可以提高生产效率,但也会带来一定的投资成本。如何在保证生产效率和作物质量的同时,控制投资成本和运营成本,是实现周年化生产的一个重要问题。

当然还有市场风险,例如大规模的周年化生产意味着作物的供应量会增加,这可能会影响市场价格和销售收入。不过,如何评估市场风险,并采取相应的市场策略,不在本文的考虑范围内。

渝辰农业负责人在接触 ThingsCloud 物联网平台和案例之后,认为和零代码应用开发能力,结合自身过往的种植经验和物联网技术积累,能够很好的解决以上这些问题,于是重新设计了整套方案,将主控板和 ThingsCloud 平台深度对接,在农场中大力推广使用。

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全方位的环境数据监控

要实现环境精准调节,首先需要做好环境数据监控,渝辰农业在大棚中安装了丰富的传感器,包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器,以及监测无土栽培营养液的 pH 值传感器,和营养液浓度传感器等。

通过 ThingsCloud 提供的零代码 App 和电脑网页端,我们在任何地方都可以实时查看这些环境传感器数据,随时掌握大棚内部的环境状况,及时采取必要的调整和措施,达到精确管理。 这使我们能够节省人力资源,并提高生产的稳定性和一致性。

渝辰农业技术负责人

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通过远程环境监控,渝辰农业还能够立即发现任何环境异常或问题,例如:如果温度过高或湿度过低,远程触发降温除湿的风机来调整温湿度;如果光照不足,则远程启动补光灯光系统来提供适当的光照。这样,通过及时采取措施,保证蔬菜瓜果在理想的环境中生长。

远程环境监控不仅提高了生产效率,还能够降低人工成本,能够更加高效地管理和调整农场的运行。

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完善的环境调控设施

有了完善的环境数据采集体系后,渝辰农业同时还配备了各种环境调控设备,包括:

  • 降温除湿的风机:通过风机的运行,可以有效地降低温室内的温度和湿度,创造适宜的生长环境,防止植物过热和过湿。
  • 补充光照的灯光系统:通过提供适当的光照,可以解决温室内阳光不足的问题,确保植物能够正常进行光合作用并促进生长。
  • 增加温度的锅炉系统:通过提供热水或蒸汽来增加温室内的温度,特别在寒冷的季节或夜晚,确保植物在适宜的温度范围内生长。
  • 供给营养液的配液系统:负责为植物提供所需的营养液,保证植物能够获得适当的养分来生长和发育。

所有设备都通过 App 下发指令,来实现设备的开启和关闭,以及状态更新。 借助 ThingsCloud 提供的零代码 App 开发能力,我们随时可以升级 App 功能,为不同的场景优化界面交互,快速响应需求。 这有助于提升农场的管理效率,保证蔬菜瓜果的质量和产量,同时降低了人工成本和风险。

渝辰农业技术负责人

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这些环境调控设备的综合运行,可以实现精准的温度、湿度和光照控制,为蔬菜瓜果的生长提供理想的条件,从而实现高效、稳定和持续的周年产量。

农业自动化

与此同时,渝辰农业通过对大棚种植的深刻理解,利用 ThingsCloud 规则引擎,编写了自动化控制规则,并不断的调整优化,达到最佳效果。

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这些自动化规则例如:

  • 当温度传感器检测到温室内温度过高时,自动触发降温除湿的风机,以降低温度和湿度。
  • 当光照传感器检测到阳光不足时,自动启动补光灯光系统,提供适当的光照以促进植物生长。
  • 当湿度传感器检测到温室内湿度过高时,自动触发降温除湿的风机和增加温度的锅炉系统,以创造适宜的生长环境。
  • 当营养液浓度传感器检测到营养液浓度不足时,自动启动配液系统,为植物提供所需的营养液。

这些自动化联动控制的功能可以实现精确的环境控制,为蔬菜瓜果的周年化生产提供理想的条件,同时降低了人工成本。

灵活可控的定时任务

另外,渝辰农业还最大化发挥了定时任务在大棚中的作用,包括合理组合 ThingsCloud 云平台以及现场主控板边缘端的定时任务,来实现以下功能:

  • 定时灌溉:定时开关灌溉水阀,保证作物在适当的时间获得足够的水分,促进生长和发育。
  • 定时配液:定时控制配液系统的运行,定期为植物提供所需的营养液,确保植物获得适当的养分,促进健康生长。
  • 定时通风:定时控制风机的开启和关闭,以定期通风,调节温度和湿度,保持温室内的空气流通,提供良好的生长环境。
  • 定时照明:定时控制补光灯光系统的开启和关闭,确保植物在光照不足的情况下获得适当的光照,促进光合作用和生长。

这些定时任务同样是农业自动化的有效补充,通过合理设置定时任务,可以提高生产效率,降低人工成本,并确保蔬菜瓜果的质量和产量。

取得的成果

  • 提高了生产效率
  • 降低了人工成本
  • 为作物生长提供了理想的环境条件
  • 实现了高效、稳定和持续的周年化生产

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关于 ThingsCloud

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