第二届现代都市农业论坛之信息技术在农业节……

讲师风采
申长军
副研究员
讲师简介:
申长军,男,国家农业信息化工程技术研究中心副研究员。
视频简介:
节水灌溉就是指采用先进的农业节水技术,提高灌溉水的利用率和水的生产率。也就是说,节水灌溉是用尽可能少的水的投入,取得尽可能多的农作物产出的灌溉形式。本视频国家农业信息化工程技术研究中心副研究员申长军,将为你讲信息技术在农业节水灌溉中的作用。
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主要是给大家介绍一下我们团队在信息技术与节水灌溉上相关领域上的一些研究成果和内容。我向大家简单介绍一下我们单位,我们是北京市农林科学院下属的信息中心。主要从事现代农业信息技术与智能装备的研究,我们中心现在有三个北京市的重点监视,就是农业信息、农业装备的互联网技术。有一个农业部农业信息中心的重点实验室,还有两个国家的过程中心,从事农业信息化研究和农业智能装备技术的研究。我们是国家农业智能装备中心的农业自动化部,从事农业环境检测自动化技术研究,就是灌溉自动化技术和农业互联网技术相关技术的研究。这是我们国家精准农业示范基地,我们中心是2000年左右成立的。其中获得了三项国家科技进步奖,这是一些和农业相关的信息技术的研究。 今天我给大家介绍的是我们团队信息技术在农业节水和节水灌溉方面一些相关的研究成果。首先跟大家说一下这个背景,水资源日益紧缺,国内外已经出现的很多信息技术使用在农业节水和节水灌溉方面的研究。包括像最近检测到西班牙和美国都在做这些方面的研究,美国在俄克拉河马洲建立的气象检测网,从事整个生长环境的检测。 就这个方面我们围着这个相关的研究,主要开展了三个方面的研究。 首先是章程普及,就是检测和灌溉的需求环境。 第二:灌溉的自动控制。 第三:农业用水的自动管理。 首先跟大家介绍一下监测相关研究。传统的章程是农业灌溉的基础条件,那么人工监测的方法可能现在速度比较慢,问题比较多。那么我们这一方面主要开展了一些相关的传感器,采集器和采集技术、系统构建的研究。首先在这方面做了一个土壤水分的相关研究,就是这个土壤水分的传感器。这个是我们常用的基于W2原理的但点土壤水分传感器,这是埋在地下长期使用的监测土壤水分的,这种现代使用比较多的传统监测方法。但是传统的监测只是监测一个单点,那么对农业生产中可能效果还不是最好,所以在这个基础上,开是进行了剖面的土壤水分传感研究,就是这种管式的土壤水分研究。它可以一个PVC管内可以安装最多16个探头,然后它通过一个PVC管可以自由立项。在中间的采集设备总共有安装16个探头,根据这些探头来进行不同深度的测量,那么最多的可以间隔10厘米,测16个深度的土壤水分。下来使用的时候可以非常方便,而且像这样配套的设施为了安装剖面土壤水分传感器,要倾向于相关的土壤水分安装的设备,安装水平仪,固定管式,那么这种方法可以对农业生产和监测的精度效果很好。 同时第二方面是剖面的土壤温度的监测,那么为了更好的监测农业生活环境,传统的监测土壤温度的方法是用单点的土壤温度的传感器,那么埋的过程也比较不方便。根据这一点我们进行了一体式多剖面的温度传感器的研究,这样传感器的安装更方便,可以直接植入地下,同时测量四到五个温度的结点。在空气环境和环境方面监测我们都进行了空气的温度,露点和一些光照,农业生产中使用的传感性研究。传感器主要是进行为我们灌溉的决策来提供数据的依据。而且在这两年我们重点来做无线的传感器结点的研究,把传统的传感器增加了无线传输功能,实现了信息的无限传输。那么这些结点都可以直接用电池供电,那么它安装的步骤非常方便,比如说我在监测温室环境和大型环境的时候可以直接用独立探头安装就可以了,就不需要原来的布线、供电等等。那么这样一种信息,只用了两节五号电池可以工作长达4年的时间。 刚才介绍这些都是一些传感器方面的技术,在传感器的基础上介绍一下信息的采集。 大家知道这个是监测温室环境传统的记录仪,它可以监测空气温度、湿度、露点、光照、地温等信息,还可以通过语言的方式来及时的报警温室环境的异常,或者数据的异常。那么刚才说的无线的传感器为了构建整个网络,在那个基础上做了无线的。就是一个主力结点可以连接50到60个上下级结点,而且传送距离可以达到600米到800米。那么这样信息的布置和分子群采集的信息就非常方便了,可以直接把信息传入到设备里,然后通过一些转发设备进行转发。那么这个存储设备可以存储数据达到8万多组,通讯的方式也非常灵活,那么现在在我们很多的农业基地,包括我们很多项目里面都采用了这种无线输入的方式。这个是这个系统的结构,通过传感器结点,通过无线信息传入到无线的采集设备,由无线的采集设备通过一些远程网络,GPRS或者短信,或者3G网络来往服务中心传输,这就是使用的一些情况,在温室里面可以根据需要,布置多个采集的结点,而且结点之间只要安装就可以了。 那么第三种采集设备是在已经种植的采集设备基础上,现在在做固定式的双型采集的设备。这种设备是比如太阳能供电是可以同时采集五层深度的土壤温度和五层深度的土壤水分,同时可以检测空气的温度,降雨等基本的气象信息。那么这对整个农业灌溉生产的决策有很大好处,这种设备现在基本上都是通过GP

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