一、項(xiàng)目背景

智慧農(nóng)田是應(yīng)對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)資源利用率低、勞動力成本高、環(huán)境壓力大等問題的現(xiàn)代化解決方案。我國農(nóng)業(yè)面臨灌溉水利用率不足45%、化肥農(nóng)藥利用率僅30%-35%等挑戰(zhàn)，亟需轉(zhuǎn)型升級。國家《“十四五”農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃》等政策明確支持發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)。項(xiàng)目融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及智能農(nóng)機(jī)，構(gòu)建“感知-分析-決策-執(zhí)行”閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉、水肥一體化、病蟲害智能防治等功能，旨在提升生產(chǎn)效率30%以上、降低資源浪費(fèi)20%-30%、增加農(nóng)民收入，推動農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn)化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。

二、泵閥遠(yuǎn)程聯(lián)動控制系統(tǒng)架構(gòu)介紹 

1、系統(tǒng)邏輯框圖

 該系統(tǒng)由泵站控制箱及若干LORA閥門控制盒組成，泵站系統(tǒng)控制箱同時支持4G及LORA通訊，與云平臺對接，接受平臺的開啟及關(guān)斷指令。 泵站控制箱接受平臺指令后，通過LORA對泵房下屬關(guān)聯(lián)閥門執(zhí)行開啟及關(guān)閉指令。由泵站控制箱內(nèi)置管控指令，實(shí)現(xiàn)本地化控制決策。可實(shí)時接收閥門執(zhí)行動作反饋等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)動保護(hù)。

該系統(tǒng)由泵站控制箱及若干LORA閥門控制盒組成，泵站系統(tǒng)控制箱同時支持4G及LORA通訊，與云平臺對接，接受平臺的開啟及關(guān)斷指令。 泵站控制箱接受平臺指令后，通過LORA對泵房下屬關(guān)聯(lián)閥門執(zhí)行開啟及關(guān)閉指令。由泵站控制箱內(nèi)置管控指令，實(shí)現(xiàn)本地化控制決策。可實(shí)時接收閥門執(zhí)行動作反饋等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)動保護(hù)。

2、硬件參數(shù)介紹

三、方案設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

1、通訊路徑:

①　閥門 ? 泵站(直接LORA通訊)，泵站? 云平臺(4G用于監(jiān)控，但聯(lián)動邏輯本地處理)。

②　泵站作為本地控制器:預(yù)定義閥門關(guān)系，實(shí)時執(zhí)行開關(guān)順序。無需依賴網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行。

2、延遲優(yōu)勢:

①　LORA點(diǎn)對點(diǎn)延遲極低(<100ms)，因無復(fù)雜協(xié)議，距離短(200畝區(qū)域半徑約365米，LORA輕松覆蓋)。

②　聯(lián)動控制本地化:泵站直接響應(yīng)閥門狀態(tài)，無需云端往返，延遲可控在200ms內(nèi)。

③　風(fēng)險規(guī)避:能快速處理緊急開關(guān)(如檢測閥門異常立即關(guān)泵)，減少爆裂風(fēng)險。

3、丟包和穩(wěn)定性:

①　LORA在短距離(<1km)可靠性高(丟包率<1%)，抗干擾強(qiáng)(擴(kuò)頻技術(shù))。

②　分布式架構(gòu):每個泵站獨(dú)立控制下屬20個閥門，故障隔離好(一個泵站問題不影響其他)。

③　·4G僅用于上報數(shù)據(jù)，不影響核心聯(lián)動，網(wǎng)絡(luò)中斷時本地控制仍工作。