現代農業(yè)數字孿生系統
2023/3/24 9:32:11

現代農業(yè)數字孿生系統的優(yōu)勢:

一、三維孿生體。通過(guò)三維建模技術(shù),按照1:1的要求,在計算機中建立與實(shí)際灌溉區完全相同的“孿生體”?,F實(shí)世界中有什么,孿生體中也有什么。

二、數據映射。將現實(shí)中的氣象、水利、電力、土壤濕度、溫度、設備的狀態(tài)……,所有需要關(guān)注的數據映射到計算機孿生體中,實(shí)現現實(shí)世界里是什么狀態(tài),孿生世界里也是什么狀態(tài)。如現實(shí)灌溉區中指針式灌溉設備在噴霧式灌溉,孿生世界里的這個(gè)設備也同步在噴霧式灌溉。

三、互操作。有了數據映射,通過(guò)操作孿生體可實(shí)現對現實(shí)世界的干預,如在孿生系統中打開(kāi)某設備開(kāi)關(guān),現實(shí)中的那個(gè)設備會(huì )被遠程打開(kāi)。即可實(shí)現足不出戶(hù),智能化管理大面積農田。耕地、播種、灌溉、施肥、病蟲(chóng)害、噴藥、收割、運輸、交易……可以說(shuō),自動(dòng)化設備足夠多時(shí),1個(gè)人通過(guò)這樣的系統可以輕松管理10萬(wàn)畝土地,大大節省人力提高質(zhì)量效率。

四、數據的使用。有了數據的映射,將數據累積存儲歸集起來(lái),結合其它的農業(yè)大數據,可以實(shí)現智能化。如預測土地的種植品種,在預測到病蟲(chóng)害將會(huì )爆發(fā)時(shí)自動(dòng)提出防治方案……

數字孿生技術(shù)涉及到3D建模、渲染引擎、VR技術(shù)、接口技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等多項技術(shù)的融合,在數字中國建設正如火如荼的今天,確確實(shí)實(shí)成為各行業(yè)數字化升級的首選。

 

現代農業(yè)數字孿生系統的功能模塊:

通過(guò)數字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、數據挖掘、邊緣計算、GPS地理定位、增強現實(shí)等多種技術(shù)手段融合,面向農戶(hù)、農企、農研機構、農業(yè)管理部門(mén)等全方位可定制服務(wù)。

現代農業(yè)數字孿生系統

現代農業(yè)數字孿生系統功能介紹:

主界面:

下圖為河南省地圖,作為我國著(zhù)名的農業(yè)大省,河南省的各個(gè)地區有著(zhù)大量的規劃農田,通過(guò)市與市的區別,將每個(gè)區域的農業(yè)劃分開(kāi)來(lái),并綜合觀(guān)察多個(gè)城市的農業(yè)建設數據,農業(yè)數據分別進(jìn)行管理,銷(xiāo)售、產(chǎn)量、災情、種植收成等多方面的數據預警顯示;多種數據組成綜合現實(shí)、農作物的生產(chǎn)周期現實(shí)、農業(yè)氣象預告、信息綜合使用現實(shí)等建設;

現代農業(yè)數字孿生系統

試點(diǎn)園區

通過(guò)鳥(niǎo)瞰的方式向用戶(hù)呈現了試點(diǎn)園區的大致建設與布局,以及目前地形上,農業(yè)、林業(yè)、畜牧、副業(yè)、漁業(yè)等作物的相關(guān)數據;

季節、時(shí)間、天氣等實(shí)時(shí)數據接入;

晝夜切換功能:通過(guò)點(diǎn)擊晝夜切換功能實(shí)現了?天和夜晚效果的慢慢切換,?天的動(dòng)態(tài)光影和夜晚的燈光展現了試點(diǎn)園區各個(gè)分區在不同時(shí)間的外觀(guān)以及狀態(tài)。

靈活運用鼠標與鍵盤(pán),從鳥(niǎo)瞰視角觀(guān)摩試點(diǎn)園區各個(gè)區域的場(chǎng)景/狀態(tài);

現代農業(yè)數字孿生系統

測試園區:

現代農業(yè)數字孿生系統

實(shí)現:(1)園區內自主漫游(2)環(huán)境監測:①田間氣象站:空氣溫度、濕度、光照度、二氧化碳、風(fēng)速、風(fēng)向等數據實(shí)時(shí)監測②田間管道灌溉區:管道壓力傳感器、管道流量傳感器、田間電磁閥控制等數據實(shí)時(shí)監測③水源及泵站測量傳感器類(lèi)別:液位傳感器、水泵電流、電壓等數據實(shí)時(shí)監測④田間傳感器:土壤墑情傳感器、土壤EC/PH傳感器等數據實(shí)時(shí)監測⑤四情災害傳感器:蟲(chóng)情測報燈、殺蟲(chóng)燈、孢子捕捉儀等數據實(shí)時(shí)監測;通過(guò)對以上數據的實(shí)時(shí)監測,以便決定是否需要通過(guò)一些控制對環(huán)境進(jìn)行調節。(3)設備運維:管理人員通過(guò)觀(guān)察環(huán)境模塊中的信息后,可以通過(guò)設備管理模塊,直接對環(huán)境進(jìn)行操作(如補光、折光、通風(fēng)、保溫、灌溉、施肥等),不同環(huán)境下的設施能夠通過(guò)各自按鈕實(shí)現獨立的虛擬開(kāi)關(guān)控制。

舉例:農業(yè)大田灌溉。

農田灌溉:移動(dòng)平移灌溉地塊、大型噴灌地塊、滴罐地塊、漫灌地塊、滲灌地等設施,對農田地進(jìn)行灌溉操作;

 現代農業(yè)數字孿生系統

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農業(yè)大棚(玻璃大棚、塑料大棚)進(jìn)行獨立的開(kāi)關(guān)按鈕控制;如:燈光、折光、通風(fēng)、保溫、灌溉、施肥等;

現代農業(yè)數字孿生系統

測試農田環(huán)境:

現代農業(yè)數字孿生系統

    現代農業(yè)數字孿生系統為農業(yè)現代化發(fā)展提供持續、高效、精準大數據快策支持,借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據與人工智能推動(dòng)現代農業(yè)騰飛。

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