Как выбрать подходящий дождемер в зависимости от интенсивности осадков и сценария мониторинга?

В условиях стремительного развития интеллектуального сельского хозяйства данные об осадках перестали быть просто базовой информацией из традиционных метеорологических наблюдений и стали важнейшей основой для орошения, внесения удобрений, борьбы с вредителями и болезнями, а также управления ростом сельскохозяйственных культур. Хотя традиционные дождемеры могут измерять количество осадков, они, как правило, требуют ручного периодического считывания и записи данных, что имеет ограничения на больших сельскохозяйственных угодьях, в отдаленных районах и в сценариях, требующих непрерывного мониторинга. Дождемеры на основе Интернета вещей (IoT), благодаря датчикам, сбору данных, беспроводной связи и облачным платформам, преобразуют мониторинг осадков из “ручного считывания” в “автоматический сбор + удаленная передача + анализ данных”, обеспечивая более своевременную и непрерывную поддержку данных для интеллектуального сельского хозяйства.

Что такое IoT-дождемер?

Ан Интернет вещей — дождемер Это интеллектуальное устройство мониторинга, сочетающее в себе технологию измерения осадков с технологией связи IoT. Обычно устройство использует опрокидывающееся ведро, весы или другую конструкцию для измерения осадков за определенный период и передает данные на облачную платформу, платформу управления сельским хозяйством или пользовательский терминал через терминал сбора данных.

По сравнению с обычными дождемерами, главная особенность IoT-дождемеров заключается не только в их способности “измерять количество осадков”, но и в их способности формировать полную цепочку данных:

Выпадение осадков → Сбор данных с датчиков → Обработка данных → Беспроводная передача → Облачное хранение → Анализ данных → Принятие решений в области управления сельским хозяйством.

Таким образом, его можно использовать на сельскохозяйственных угодьях, в садах, теплицах, агропарках и на сельскохозяйственных метеорологических станциях для обеспечения непрерывного мониторинга процессов выпадения осадков.

Почему интеллектуальному сельскому хозяйству необходим мониторинг осадков в режиме реального времени?

Сельскохозяйственное производство тесно связано с изменениями погоды. Количество, интенсивность и продолжительность осадков напрямую влияют на влажность почвы и рост сельскохозяйственных культур.

Например, после продолжительных дождей, если сельскохозяйственные работники продолжают орошать в соответствии с первоначальным планом, это может привести к избыточной влажности почвы, растрате водных ресурсов и потенциальному увеличению риска гипоксии корней и заболеваний сельскохозяйственных культур. И наоборот, если в течение длительного периода нет эффективных осадков, система может определить необходимость начала орошения на основе данных об осадках и влажности почвы.

Таким образом, точные данные об осадках могут помочь сельскохозяйственному производству постепенно перейти от “управления, основанного на опыте” к “управлению, основанному на данных”.”

Каким образом IoT-дождемеры повышают эффективность мониторинга осадков в сельском хозяйстве?

1. Автоматизированный сбор данных об осадках

Традиционный мониторинг осадков часто требует присутствия персонала на месте для считывания данных, в то время как дождемеры на основе Интернета вещей могут автоматически собирать данные об осадках.

Устройство может записывать данные об осадках через заданные интервалы времени, например, почасовые данные об осадках, суточные суммарные данные об осадках и периодические суммарные данные об осадках. Для больших сельскохозяйственных угодий можно развернуть несколько точек мониторинга для формирования региональной сети мониторинга осадков.

Этот метод сокращает объем ручной записи данных и сводит к минимуму пропуски и ошибки, возникающие при ручной записи.

2. Удаленный мониторинг в режиме реального времени

Технология связи IoT является важнейшим компонентом интеллектуальных дождемеров. Устройство может загружать собранные данные об осадках на сервер или платформу управления сельским хозяйством через сети 4G, 5G, NB-IoT, LoRa и другие методы связи.

Сотрудникам управления больше не нужно часто посещать поля для проверки оборудования; они могут удаленно отслеживать количество осадков в разных районах с помощью компьютера, мобильного телефона или платформы управления.

Этот метод дистанционного мониторинга особенно ценен для крупных фермерских хозяйств и распределенных сельскохозяйственных посевных площадей.

3. Предоставление данных для точного орошения

Точное орошение — важнейшее применение интеллектуального сельского хозяйства, а данные об осадках являются жизненно важным ориентиром для разработки стратегий орошения.

Например, система может всесторонне анализировать такие данные, как количество осадков, влажность почвы, стадия роста культур и прогноз погоды. Когда количество осадков достаточное и содержание влаги в почве высокое, полив можно соответствующим образом сократить или отложить; и наоборот, когда наблюдается длительный недостаток эффективных осадков и влажность почвы продолжает снижаться, полив можно запланировать оперативно.

Это позволяет сократить ненужный полив и повысить эффективность использования водных ресурсов.

4. Содействие в системе раннего предупреждения о сельскохозяйственных катастрофах.

Сильные дожди могут привести к таким проблемам, как заболачивание сельскохозяйственных угодий, эрозия почвы, полегание урожая и наводнения. Поэтому дождемеры на основе Интернета вещей могут использоваться не только для ежедневного мониторинга осадков, но и в качестве устройств сбора данных в системах раннего предупреждения о стихийных бедствиях в сельском хозяйстве.

При обнаружении резкого увеличения количества осадков за короткий период времени или при превышении суммарного количества осадков заданного порогового значения система может объединить данные с датчиков уровня воды, датчиков влажности почвы и других устройств, чтобы принять комплексное решение и отправить информацию о раннем предупреждении управленческому персоналу.

Такой подход помогает сельскохозяйственным производителям заблаговременно принимать превентивные меры, такие как осушение и защита.

Ключевое значение IoT-дождемеров в интеллектуальном сельском хозяйстве

Как обеспечить, чтобы данные об осадках действительно служили принципам интеллектуального сельского хозяйства?

Простая установка IoT автоматические дождемеры Это не равнозначно интеллектуальному сельскохозяйственному производству. Что еще важнее, это требует создания целостной системы, от сбора данных до практического применения.

Во-первых, точки мониторинга следует располагать рационально, исходя из площади сельскохозяйственных угодий, топографии и распределения культур, чтобы избежать ситуаций, когда один дождемер неточно отражает ситуацию с осадками на всей территории.

Во-вторых, необходимо обеспечить долговременную стабильную работу оборудования. Для сельскохозяйственных условий характерны высокие температуры, сильные дожди, пыль и колебания влажности; поэтому необходимо в полной мере учитывать защитные характеристики дождемера, стабильность измерений и возможности связи.

Во-третьих, дождемеры можно связать с датчиками влажности почвы, датчиками температуры и влажности, метеостанциями, датчиками уровня воды и интеллектуальными системами орошения. Данные об осадках, полученные с одного датчика, позволяют ответить на вопрос “сколько выпало осадков”, а объединение данных с нескольких датчиков может помочь ответить на практические вопросы, такие как “недостаток воды в почве?”, “нужен ли полив?” и “существует ли риск переувлажнения?”.”

Наконец, долгосрочное накопление исторических данных с помощью облачной платформы может создать региональную сельскохозяйственную метеорологическую базу данных. Руководители могут использовать исторические данные о количестве осадков для более научного планирования посадки, орошения и обработки полей различных культур.

Тенденции развития технологий измерения количества осадков с помощью Интернета вещей в интеллектуальном сельском хозяйстве

С непрерывным развитием интернета вещей в сельском хозяйстве роль дождемеров будет эволюционировать от простых устройств сбора данных до комплексных сельскохозяйственных сенсорных терминалов. В будущем эти устройства могут быть дополнительно интегрированы с анализом на основе искусственного интеллекта, цифровыми двойниками сельскохозяйственных систем, автоматизированным орошением и системами прогнозирования погоды.

Например, когда система одновременно собирает данные об осадках, влажности почвы, температуре, влажности воздуха и прогнозах погоды, она может анализировать изменения влажности сельскохозяйственных угодий в течение будущего периода и автоматически генерировать рекомендации по орошению. Для крупных сельскохозяйственных парков она также может внедрять зонированное управление на основе различий в данных в разных районах.

Это означает, что мониторинг осадков больше не сводится к простому учету количества “выпавших сегодня осадков”, а постепенно становится основополагающим элементом ввода данных в системы принятия решений в интеллектуальном сельском хозяйстве.

Благодаря автоматическому измерению, удаленной связи, облачному управлению данными и интеграции нескольких устройств, IoT-дождемеры делают мониторинг осадков в сельском хозяйстве более непрерывным, своевременным и цифровым. Это не только сокращает объем ручной записи, но и обеспечивает поддержку данных для точного орошения, сельскохозяйственного метеорологического мониторинга, раннего предупреждения о стихийных бедствиях и долгосрочного планирования посевов. Для сельскохозяйственных предприятий, проходящих цифровую и интеллектуальную модернизацию, создание сети мониторинга осадков на основе IoT-дождемеров может еще больше повысить научную обоснованность управления водными ресурсами в сельском хозяйстве и принятия решений о производстве, а также обеспечить надежную информационную основу для развития интеллектуального сельского хозяйства.