一、方案背景:农业生产的“数据+可视化”管理痛点

当前农业生产中,“环境监测不全面”“现场状态难把控”“数据与场景脱节”是制约精细化管理的核心痛点:传统种植基地依赖人工巡检,不仅效率低,还无法实时掌握气象突变(如短时大风、骤雨);设施大棚的温湿度数据仅靠单一设备采集,缺乏与现场作物生长状态的关联;部分农场虽部署了监控摄像头,但无法与环境数据同步查看,出现异常时难以及时定位原因。

针对这些问题,“多参数气象站+摄像头联动+私有化大屏”集成方案,通过“数据采集-能源支撑-可视化管控”的全链路设计,实现农业生产“环境数据可测、现场状态可视、管理决策可依”的数字化升级。

二、方案核心构成:三位一体的农业智能管理系统

本方案以“多参数气象站”为数据核心、“太阳能供电系统”为能源保障、“私有化数字大屏”为管控中枢,搭配温湿度记录仪GS1-AL4G1RS实现多设备联动,构建覆盖农业生产全场景的智能管理体系。

(一)多参数监测气象站:数据采集的“感知终端”

气象站是方案的核心感知单元,采用模块化设计,可根据场景需求灵活扩展,核心配置包括:

基础气象传感器集群:标配太阳辐射传感器、风向传感器、风速传感器、雨量桶,可实时采集光照强度、风向角度、风速值、降雨量等核心气象数据,采样频率最快可达1次/分钟,为作物生长的气象条件分析提供精准依据——例如果园可通过风速数据预判倒伏风险,大棚可通过太阳辐射数据调整遮阳网开合。

扩展传感联动单元(GS1-AL4G1RS温湿度记录仪):气象站搭载的GS1-AL4G1RS温湿度记录仪,是多设备联动的核心节点:支持4G/WiFi通信协议,可外接土壤温湿度传感器、高精度温湿度传感器、CO₂传感器等设备,最多可联动6路不同类型的传感器。以设施大棚为例:该记录仪可同步采集棚内空气温湿度、土壤墒情、CO₂浓度,并与室外太阳辐射、雨量数据联动,形成“室内环境+室外气象”的全维度数据链,解决了传统设备“数据孤立”的问题。

可视化监控联动单元(筒形摄像头):气象站立杆上集成高清筒形摄像头,摄像头与传感器数据通过同一通信链路传输,实现“数据采集+现场画面”的同步获取。例如当GS1-AL4G1RS监测到土壤湿度低于阈值时,可同步调取摄像头画面查看作物萎蔫状态,快速判断是灌溉不足还是设备故障。

(二)太阳能供电系统:户外场景的“能源保障”

针对农业基地、果园等户外无市电场景,方案配备高适配性太阳能供电系统,实现设备的自主供电与稳定运行:

核心供电组件

60W A级单晶硅太阳能板:光电转换效率高,耐老化、抗紫外线,即使在阴雨天也能维持基础发电;

12V/30AH三元锂电池组:内置电池管理系统,支持过充、过放、短路保护;

PWM智能控制器:配备四档电量显示,可自动调节充放电策略,同时支持12V标准电压输出,直接为摄像头供电。

场景适配优势:系统采用IP65级防水耐腐蚀设计,可适应大棚高温高湿、果园露天淋雨等复杂环境;安装时无需额外布线,仅需固定立杆即可完成部署,大幅降低户外场景的施工成本。

(三)私有化数字农业大屏:管理决策的“中枢平台”

方案的核心价值通过私有化数字农业大屏实现落地,该平台采用本地服务器部署(支持私有化云服务),保障数据安全的同时,实现“多维度数据+多场景画面”的集中管控:

多源数据融合展示:大屏支持接入多个气象站节点的数据,可按区域(如“1号大棚”“西北果园”)分类展示:

实时数据面板:同步呈现空气温湿度、土壤墒情、太阳辐射、风速等参数,数据异常时自动标红预警;

历史数据曲线:支持查看7天/30天的气象、环境数据趋势,辅助分析作物生长的气候规律(如某品种番茄在湿度60%-70%时长势最佳)。

摄像头画面与数据联动:大屏支持“一屏多画面”展示,并可实现“数据-画面”联动:点击某区域的温湿度数据面板,即可自动切换至对应区域的摄像头实时画面,便于管理人员快速判断现场情况。

权限与管理功能:平台支持多人查看并管理数据,不同角色可查看对应区域的数据;同时具备数据导出功能,可生成日报/周报,为农业生产的精准管理提供数据依据。

三、方案应用场景:覆盖全类型农业生产场景

本方案可根据不同农业场景的需求,灵活调整配置,适配以下典型场景:

(一)设施农业大棚场景

应用价值

通过太阳辐射数据调整大棚遮阳网、补光灯的开关;

当GS1-AL4G1RS监测到土壤湿度低于阈值时,大屏弹出对应大棚的摄像头画面,确认作物状态后,启动滴灌系统;

雨季时,雨量传感器数据与大棚顶部摄像头联动,实时查看棚顶漏水情况,避免作物受淹。

(二)果园种植基地场景

配置:轻松连温湿度记录仪GS1-AL4G1RS(外接土壤温湿度传感器+风速+风向传感器+太阳辐射传感器)+多个轻松连摄像头(覆盖不同果区)+ 私有化大屏。

应用价值

风速超过8m/s时,平台预警并展示果园迎风区的摄像头画面,提前采取防风措施(如加固果树支架);

结合太阳辐射与土壤湿度数据,分析不同果区的灌溉需求,实现精准节水灌溉;

收获季通过摄像头画面实时监控采摘进度,结合气象数据预判降雨时间,合理安排采摘计划。

(三)畜牧养殖园区场景

配置:轻松连温湿度记录仪GS1-AL4G1RS(风速传感器+高精度温湿度传感器+氨气传感器)+多个轻松连摄像头(圈舍+饲料区)+ 私有化大屏。

应用价值

圈舍温湿度、氨气浓度超标时,大屏弹出对应圈舍的摄像头画面,同时开启通风系统;

风速过大时,通过饲料区的摄像头查看饲料堆是否被吹散,及时采取防护措施;

历史数据曲线可辅助分析圈舍环境与牲畜发病率的关联,优化养殖条件。

四、方案实施与效益分析

(一)实施流程

需求调研:根据用户的种植/养殖类型、区域面积、管理需求,确定气象站/传感器/摄像头的部署数量与位置;

设备安装:气象站立杆采用混凝土固定,太阳能板朝向正南(倾角根据纬度调整),摄像头安装在视线无遮挡的位置;

系统调试:完成GS1-AL4G1RS与传感器、摄像头的联动配置,调试大屏的数据展示与预警功能;

培训交付:对管理人员进行大屏操作、数据查看、预警处理的培训,确保系统落地使用。

(二)核心效益

降本增效:减少人工巡检成本(按100亩基地计算,每年可节省巡检人工成本约2万元),同时通过精准灌溉、智能通风等措施,降低水电能耗约15%;

风险防控:气象数据与摄像头联动,可提前预判大风、降雨等灾害,减少作物/牲畜损失(据测试,可降低约30%的气象灾害损失);

数据资产沉淀:私有化大屏存储的历史数据,可用于分析作物生长的最优环境参数,为品种改良、种植方案优化提供依据。

五、方案适配与扩展

本方案支持后期扩展升级:例如增加土壤EC传感器、虫情监测设备,接入大屏实现“环境-病虫害-生长”的全链路管理;也可对接农业物联网平台,实现更高级的智能决策。