智慧農(nóng)業(yè)“黑科技”，F(xiàn)CU1101智能灌溉控制器方案
2020年9月10日
為了建立健全農(nóng)業(yè)水價形成機制，促進農(nóng)業(yè)節(jié)水和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。全國推進農(nóng)業(yè)水價綜合改革，逐步建立農(nóng)業(yè)灌溉用水總量控制和定額管理制度。 主要在井灌區(qū)安裝機井智能灌溉控制柜，建立各地區(qū)農(nóng)民IC卡購水、APP客戶端購水、刷卡進行澆地、掃描二維碼澆地的用水模式，計量設(shè)施安裝。
為了實現(xiàn)對計量設(shè)施用水數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一全面管理，迫切需建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)平臺軟件，接收現(xiàn)場設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，建立村級的用水臺賬，以支撐天津市的農(nóng)業(yè)灌溉大數(shù)據(jù)。通過采集灌溉用水量數(shù)據(jù)，綜合農(nóng)戶地塊、種植結(jié)構(gòu)、村級用水臺賬等信息，可為農(nóng)業(yè)水價制定、農(nóng)戶及行政區(qū)水權(quán)分配提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為農(nóng)戶間開展水權(quán)交易提供平臺。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水總量控制和定額管理全面實行，建立階梯水價制度、節(jié)水獎勵及精準補貼制度。
一、整體功能圖
1. 整個平臺包括移動APP門戶與后臺管理系統(tǒng)，針對水權(quán)分配、水價管理、用水監(jiān)控、用水預(yù)警、機井位置查看、軟硬件結(jié)合、報表管理、區(qū)域管理、用戶管理、角色管理等多個模塊功能進建設(shè)。保證用水機井的智能化控制，實現(xiàn)軟件平臺與硬件設(shè)施的通信協(xié)議，達到軟件平臺完全控制機井硬件設(shè)備的開啟，關(guān)閉，用水的監(jiān)控，用水流量數(shù)據(jù)的傳輸?shù)取＾r(nóng)戶通過移動手機APP端門戶，能夠控制機井設(shè)備的開啟，關(guān)閉，查過歷史用水記錄，用水量，在可支配的水權(quán)分配的用水量條件下，實現(xiàn)農(nóng)戶農(nóng)業(yè)灌溉的充分自主化、智能化的控制。
二、系統(tǒng)用戶中總共分為三種角色分別為：系統(tǒng)超級管理員，水資源管理者、農(nóng)戶。
三、智能灌溉控制器
該產(chǎn)品用于農(nóng)田水利設(shè)施，工作環(huán)境在室外，而且要滿足全國市場需求，那么對于控制器要求工作要求達到工業(yè)級（-40℃~+70℃），即控制器要達到工業(yè)級標準。飛凌嵌入式飛思卡爾工業(yè)級處理器i.MX6UL產(chǎn)品，根據(jù)性能，滿足產(chǎn)品需求。
該產(chǎn)品不僅滿足當前機井控制要求，同時預(yù)留升級空間，用于泵房控制等水利大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)需求。所以除了常用的有線接口外，還增加了1個zigbee、1個藍牙、1個3G&4G、1個Wifi無線網(wǎng)卡，滿足業(yè)務(wù)擴展需求。整體方案如下圖所示
產(chǎn)品推薦原因：
■LVDS/并口1個，用于外接大屏幕，將來滿足外接數(shù)字看板需求。并可拓展打印機輸出（用于外接讀卡器， 用于用戶購電數(shù)據(jù)讀取，寫入）。
■RS485用于外接水表、電表等具有485接口輸出的計量設(shè)備以及PH值檢測等儀表設(shè)備。
■CANBUS接口1個用于外接電氣保護等設(shè)備，同時支持CAN總線儀表擴展。
■IO包括DI、DO接口各4個，無需外接IO擴展模塊即可滿足少量設(shè)備控制需求。
■支持SD卡存儲擴展1個，用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份。
■支持OTG接口1個，支持USB協(xié)議外掛設(shè)備，還可以通過OTG系統(tǒng)升級。
■工業(yè)及以太網(wǎng)接口1個，用于支持以太網(wǎng)連接互聯(lián)網(wǎng)。
■3G&4G無線網(wǎng)卡1個，在沒有網(wǎng)絡(luò)接入的情況下支持通過移動3G、4G，可升級NB-IOT，滿足未來關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)水利技術(shù)改革的需要。
■wifi無線通訊，可在wifi覆蓋的情況下接入互聯(lián)網(wǎng)。
■zigbee無線自組網(wǎng)通訊，穩(wěn)定性及保密性好，其自愈網(wǎng)的特性可在以擴展土壤墑情傳感器、流量計、氣象站等數(shù)據(jù)。
■藍牙通訊，藍牙4.0及以上支持ibeacon功能，利用該功能可以用于人員
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