Sản xuất nông nghiệp không bao giờ có thể thoát khỏi sự hạn chế của môi trường khí tượng, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, lượng mưa, tốc độ gió và các yếu tố khí tượng khác thay đổi nhỏ, tất cả sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng, xác suất xảy ra bệnh và sâu bệnh và sản lượng cuối cùng hình thành. Trồng trọt nông nghiệp truyền thống phụ thuộc vào phán đoán kinh nghiệm, khó có thể đối phó chính xác với biến động khí tượng và rủi ro thiên tai, thường phải đối mặt với biến động sản lượng lớn, lãng phí tài nguyên nghiêm trọng và các vấn đề khác. Thiết bị kiểm tra môi trường khí tượng nông nghiệp là thiết bị nhận thức cốt lõi của nông nghiệp thông minh, thông qua tích hợp cảm biến chính xác cao, xử lý dữ liệu thông minh và công nghệ truyền dẫn từ xa, xây dựng mạng lưới giám sát toàn bộ các yếu tố của môi trường nông nghiệp, cung cấp hỗ trợ dữ liệu toàn diện cho trồng trọt chính xác, kiểm soát thiên tai và ra quyết định khoa học, trở thành "lính canh thời tiết" bảo vệ sản xuất nông nghiệp.

　　Ký hợp đồng cung cấp Phần mềm tính toán định lượng rủi ro ngoài khơi – Safeti Offshore cho Trung tâm nghiên cứu và phát triển An toàn và Môi trường Dầu khí (CPSE) (

Thiết bị kiểm tra môi trường khí tượng nông nghiệp không phải là một thiết bị duy nhất, mà là một hệ thống giám sát hoàn chỉnh bao gồm "lớp nhận thức - lớp xử lý - lớp vận chuyển - lớp ứng dụng", nơi các thành phần làm việc cùng nhau để thực hiện các dịch vụ liên kết đầy đủ từ thu thập dữ liệu môi trường đến hỗ trợ ra quyết định. Logic làm việc cốt lõi của nó là nắm bắt các thông số môi trường nông nghiệp thông qua các cảm biến có độ chính xác cao, sau khi phân tích chuyển đổi mô-đun xử lý dữ liệu, với sự trợ giúp của công nghệ truyền thông được tải lên nền tảng đám mây, cuối cùng được trình bày dưới dạng trực quan cho người dùng và cung cấp cảnh báo thông minh.

Lớp nhận thức là trung tâm của việc thu thập dữ liệu và bao gồm một loạt các cảm biến có độ chính xác cao bao phủ các yếu tố môi trường quan trọng liên quan đến không khí, đất và cây trồng. Trong số đó, cảm biến loại không khí bao gồm cảm biến nhiệt độ không khí sử dụng điện trở bạch kim (phạm vi đo -40 ℃ -+80 ℃, độ chính xác ± 0,1 ℃), cảm biến độ ẩm điện dung (phạm vi đo 0% -100% RH, độ chính xác ± 2% RH), cảm biến tốc độ gió ba cốc, cảm biến hướng gió, cảm biến lượng mưa kiểu lật và cảm biến ánh sáng nguyên lý tế bào quang silicon, v.v. Cảm biến loại đất có thể giám sát đồng bộ nhiệt độ và độ ẩm của đất nhiều lớp, một phần cũng có thể mở rộng độ mặn của đất, chức năng giám sát pH, phản ánh hàm lượng nước bằng cách đo hằng số điện môi của đất, phù hợp với nhu cầu phân phối sâu của rễ cây trồng khác nhau; Một số mô hình cũng có thể tích hợp các mô-đun như nồng độ CO ₂, nhiệt độ lá, giám sát tán cây trồng và các mô-đun khác để xây dựng toàn diện các bức chân dung kỹ thuật số về môi trường nông nghiệp.

Cốt lõi của lớp xử lý là bộ thu thập dữ liệu, chịu trách nhiệm nhận tín hiệu tương tự hoặc kỹ thuật số của từng cảm biến, chuyển đổi dữ liệu thô thành tín hiệu kỹ thuật số có thể nhận dạng được bằng cách khuếch đại, lọc, chuyển đổi mô đun và xử lý khác, đồng thời hoàn thành lưu trữ tạm thời dữ liệu và phân tích sơ bộ (như tính toán trung bình, giá trị và các số liệu thống kê khác), ngăn ngừa mất dữ liệu. Tầng truyền tải thì thông qua phương thức có dây (Ethernet, RS485) hoặc không dây (GPRS, 4G/5G, LoRa, Beidou Satellite), sẽ tải dữ liệu đã xử lý lên nền tảng đám mây trong thời gian thực, trong đó truyền dẫn không dây do cài đặt thuận tiện, không bị hạn chế khoảng cách, trở thành lựa chọn chính của cảnh đồng ruộng hoang dã. Tầng ứng dụng là phần mềm quản lý đám mây và thiết bị đầu cuối của người dùng (APP điện thoại di động, trang web máy tính), hỗ trợ kiểm tra dữ liệu thời gian thực, ngược dòng đường cong lịch sử, thiết lập ngưỡng và đẩy mạnh cảnh báo, để người dùng nắm bắt động thái khí tượng đồng ruộng bất cứ lúc nào.

　　Thứ hai, lợi thế kỹ thuật của máy kiểm tra môi trường khí tượng nông nghiệp: phù hợp với kịch bản nông nghiệp, phá vỡ các điểm đau giám sát truyền thống

So với quan sát nhân tạo truyền thống hoặc thiết bị giám sát thông số duy nhất, máy kiểm tra môi trường khí tượng nông nghiệp đạt được đột phá toàn diện về độ chính xác, khả năng thích ứng và mức độ thông minh, phù hợp chính xác với nhu cầu cảnh quan phức tạp trong nông nghiệp hoang dã.

Thứ nhất, giám sát đồng bộ nhiều yếu tố, dữ liệu chính xác toàn diện. Sử dụng cảm biến độ chính xác cao cấp công nghiệp, một số cảm biến lõi chọn thương hiệu Thụy Sĩ Sensirion và các thương hiệu khác, độ chính xác giám sát nhiệt độ có thể đạt ± 0,3 ° C, độ chính xác độ ẩm ± 2% RH, độ chính xác đo lượng mưa 0,1mm, có thể đồng thời thu thập các thông số chính như nhiệt độ và độ ẩm không khí, tốc độ gió và hướng gió, cường độ ánh sáng, lượng mưa, áp suất khí quyển và nhiệt độ và độ ẩm đất nhiều lớp. Một số mô hình có thể mở rộng hơn 10 yếu tố giám sát, bao gồm toàn bộ nhu cầu môi trường chu kỳ tăng trưởng cây trồng.

Thứ hai, thích ứng với môi trường hoang dã phức tạp, vận hành ổn định và đáng tin cậy. Đối với các đặc điểm của môi trường khắc nghiệt và môi trường nông nghiệp, thiết bị thường được cung cấp năng lượng mặt trời+pin lithium chế độ kép, kết hợp với công nghệ theo dõi điểm năng lượng tự động MPPT, bảng điều khiển năng lượng mặt trời 40W có thể hoạt động liên tục 7-10 ngày trong thời tiết mưa dầm, tiêu thụ điện năng tĩnh dưới 50uA, đảm bảo hoạt động không gián đoạn quanh năm; Thanh dọc của thiết bị được làm bằng vật liệu thép carbon, được trang bị hộp bảo vệ bằng thép không gỉ, xếp hạng chống thấm lên đến IP66. Cảm biến đất được thiết kế cách ly bằng ống dẫn PVC, chống ăn mòn và chống oxy hóa. Nó có thể chống lại hiệu quả nhiệt độ cao, độ ẩm cao và xói mòn thời tiết trên đất nông nghiệp. Tuổi thọ của nó được kéo dài hơn 5 năm.

Thứ ba, cảnh báo thông minh và kiểm soát từ xa, hạ thấp ngưỡng trồng trọt. Thiết bị được trang bị tính toán cạnh và phân tích đám mây hai chế độ, có thể kết hợp dữ liệu khí tượng lịch sử với mô hình tăng trưởng cây trồng, đặt trước ngưỡng cảnh báo tùy chỉnh, khi các thông số vượt quá phạm vi thích hợp (chẳng hạn như nhiệt độ cao ≥35 ℃, độ ẩm của đất dưới 15%, tốc độ gió trên 10m/s, v.v.), cảnh báo thời gian thực thông qua tin nhắn văn bản, email, đẩy APP và các phương pháp khác, để người dùng thực hiện các biện pháp kiểm soát và phòng ngừa trước. Người dùng không cần trực tiếp, thông qua điện thoại di động hoặc máy tính có thể xem dữ liệu thời gian thực và đường cong lịch sử từ xa, một số mô hình cũng có thể liên kết hệ thống tưới tiêu để thực hiện khởi động và dừng tự động, giảm đáng kể ngưỡng hoạt động.

　　Ký hợp đồng cung cấp Phần mềm tính toán định lượng rủi ro ngoài khơi – Safeti Offshore cho Trung tâm nghiên cứu và phát triển An toàn và Môi trường Dầu khí (CPSE) (

Việc áp dụng thiết bị kiểm tra môi trường khí tượng nông nghiệp đã bao gồm nhiều kịch bản như đất nông nghiệp tiêu chuẩn cao, trồng cây đặc sắc, nông nghiệp đô thị và nghiên cứu khoa học nông nghiệp. Giá trị của nó được thực hiện trong suốt chu kỳ trồng trọt. Từ quy hoạch trồng trọt, quản lý đồng ruộng đến kiểm soát và phòng ngừa thảm họa và đánh giá sau sinh đều đóng vai trò quan trọng.

Trong quản lý đồng ruộng chính xác, dữ liệu thiết bị trực tiếp hướng dẫn công việc tinh tế. Điều chỉnh tần số tưới và lượng nước theo dữ liệu độ ẩm đất, có thể đạt được tiết kiệm nước hơn 30%; Tối ưu hóa thời gian bổ sung ánh sáng, che nắng của nhà kính dựa trên dữ liệu ánh sáng và nhiệt độ, nâng cao chất lượng cây trồng và năng suất; Kết hợp nồng độ CO ₂ với cường độ ánh sáng để hướng dẫn bón phân, thúc đẩy quang hợp cây trồng và giảm chất thải phân bón. Trong lĩnh vực phòng chống thiên tai, thiết bị có thể cảnh báo trước 3-72 giờ về mưa lớn, gió lớn, sương giá và các thảm họa khác, chẳng hạn như khu vực mẫu huyện Tây Bình tỉnh Hà Nam thông qua thiết bị để cảnh báo mưa lớn trước 48 giờ, để tránh ngập 3000 mẫu đất nông nghiệp; Một cơ sở trồng lúa mạch giám sát được xu hướng hạn hán nhiệt độ cao trước 3 ngày, tránh giảm sản lượng thông qua việc nhỏ nước chính xác.

Trong lĩnh vực nông nghiệp và nghiên cứu khoa học đặc sắc, thiết bị giống nhau. Tại các khu nông nghiệp hạn hán Cam Túc, Tân Cương, kỹ thuật tưới tiêu tiết kiệm nước do ông chỉ đạo đã giúp trồng bông bình quân 43,75% phân bón, 29% thuốc tiết kiệm; Nông trường tham quan Bắc Kinh, Thượng Hải, v. v. thông qua trưng bày dữ liệu môi trường trong thời gian thực, nâng cao trải nghiệm phổ biến khoa học của du khách, thu nhập vé vào cửa tăng 15%; Đồng thời, thiết bị cung cấp dữ liệu khí tượng liên tục lâu dài cho các tổ chức nghiên cứu khoa học nông nghiệp, hỗ trợ việc lựa chọn giống cây trồng, tối ưu hóa công nghệ canh tác, cũng cung cấp cơ sở dữ liệu cho chính phủ để xây dựng chính sách trợ cấp nông nghiệp và bảo hiểm nông nghiệp.

　　Ký hợp đồng cung cấp Phần mềm tính toán định lượng rủi ro ngoài khơi – Safeti Offshore cho Trung tâm nghiên cứu và phát triển An toàn và Môi trường Dầu khí (CPSE) (

Để đảm bảo độ chính xác và tuổi thọ của thiết bị được giám sát, việc lắp đặt, sử dụng và bảo trì các thông số kỹ thuật là rất quan trọng. Khi lắp đặt, bạn nên chọn khu vực đại diện cho đất nông nghiệp, tránh tắc nghẽn (cảm biến ánh sáng), nước đọng thấp (cảm biến mưa) hoặc vị trí gần chướng ngại vật (cảm biến gió và hướng gió). Cảm biến đất cần được thay thế hợp lý theo độ sâu rễ cây trồng để đảm bảo dữ liệu đại diện; Thanh dọc của thiết bị cần được cố định theo chiều dọc để đảm bảo độ chính xác của phép đo cảm biến.

Trong sử dụng hàng ngày, cần thường xuyên kiểm tra độ sạch của đầu dò cảm biến để tránh bụi, đất, sương bám ảnh hưởng đến độ chính xác đo lường; Hiệu chuẩn dữ liệu thường xuyên thông qua nền tảng đám mây, đảm bảo phù hợp với các phép đo dụng cụ tiêu chuẩn; Căn cứ vào loại cây trồng và giai đoạn sinh trưởng, điều chỉnh hợp lý ngưỡng cảnh báo, nâng cao tính nhắm vào cảnh báo. Về bảo trì, thường xuyên kiểm tra độ sạch của bảng điều khiển năng lượng mặt trời và trạng thái pin cung cấp để đảm bảo cung cấp điện ổn định; Khi nhàn rỗi trong thời gian dài, nên thu nạp thiết bị ở nơi khô ráo thông gió, tránh ăn mòn ẩm ướt; Nếu có sự cố dữ liệu bất thường, gián đoạn truyền dẫn và các lỗi khác, ưu tiên kiểm tra trạng thái kết nối của mô-đun truyền thông và cảm biến, khi không thể giải quyết, hãy liên hệ với nhà cung cấp để sửa chữa kịp thời, đừng tự tháo rời.

　Ký hợp đồng cung cấp Phần mềm tính toán định lượng rủi ro ngoài khơi – Safeti Offshore cho Trung tâm nghiên cứu và phát triển An toàn và Môi trường Dầu khí (CPSE) (

Cùng với công nghệ nông nghiệp thông minh không ngừng lặp đi lặp lại, máy kiểm tra môi trường khí tượng nông nghiệp đang nâng cấp tối ưu hóa theo ba hướng lớn. Một là thông minh hóa sâu sắc, thông qua việc tích hợp các thuật toán AI, để đạt được dự đoán chính xác về nguy cơ sâu bệnh (kết hợp với dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm để phù hợp với quy luật phát sinh sâu bệnh), xây dựng mô hình nhu cầu nước của cây trồng (kết hợp với công thức Penman-Monteith để tính toán thoát hơi nước), mở rộng chiều sâu từ giám sát dữ liệu đến hỗ trợ quyết định; Thứ hai, mở rộng tích hợp, sử dụng thiết kế kiến trúc mô-đun, hỗ trợ kết hợp miễn phí cảm biến và mở rộng chức năng, có thể linh hoạt lắp đặt mô-đun giám sát đặc biệt theo các loại cây trồng khác nhau (như lúa, bông, trái cây và rau quả), các kịch bản khác nhau (đất nông nghiệp, nhà kính lớn, vườn cây ăn quả) nhu cầu; Thứ ba, phù hợp với kịch bản, thiết kế bảo vệ thiết bị tối ưu hóa cho môi trường (cao nguyên, đất mặn, vùng nhiệt độ cao và độ ẩm cao), nâng cao khả năng chống nhiễu, đồng thời tăng cường công nghệ tiêu thụ điện năng thấp và chức năng truyền thông vệ tinh, thực hiện giám sát ổn định các cảnh không có vùng phủ sóng mạng ở vùng sâu vùng xa.

Là "thần kinh nhận thức" của nông nghiệp thông minh, máy kiểm tra môi trường khí tượng nông nghiệp với khả năng giám sát chính xác, toàn diện và thông minh đã phá vỡ các rào cản kinh nghiệm của nông nghiệp truyền thống, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp từ "phản ứng thụ động" đến "kiểm soát chủ động" và từ "quản lý thô" đến "thực hiện chính xác". Cùng với sự trưởng thành không ngừng và giảm chi phí của công nghệ, nó sẽ phổ biến ứng dụng trong nhiều cảnh nông nghiệp hơn, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật vững chắc để đảm bảo an ninh lương thực, nâng cao hiệu quả nông nghiệp, thúc đẩy phát triển hiện đại hóa nông nghiệp.