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  • 現代農業數字孿生系統
    2023/3/24 9:32:11

    現代農業數字孿生系統的優勢:

    一、三維孿生體。通過三維建模技術,按照1:1的要求,在計算機中建立與實際灌溉區完全相同的“孿生體”?,F實世界中有什么,孿生體中也有什么。

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

    三、互操作。有了數據映射,通過操作孿生體可實現對現實世界的干預,如在孿生系統中打開某設備開關,現實中的那個設備會被遠程打開。即可實現足不出戶,智能化管理大面積農田。耕地、播種、灌溉、施肥、病蟲害、噴藥、收割、運輸、交易……可以說,自動化設備足夠多時,1個人通過這樣的系統可以輕松管理10萬畝土地,大大節省人力提高質量效率。

    四、數據的使用。有了數據的映射,將數據累積存儲歸集起來,結合其它的農業大數據,可以實現智能化。如預測土地的種植品種,在預測到病蟲害將會爆發時自動提出防治方案……

    數字孿生技術涉及到3D建模、渲染引擎、VR技術、接口技術、物聯網、大數據、人工智能等多項技術的融合,在數字中國建設正如火如荼的今天,確確實實成為各行業數字化升級的首選。

     

    現代農業數字孿生系統的功能模塊:

    通過數字孿生、物聯網、云計算、數據挖掘、邊緣計算、GPS地理定位、增強現實等多種技術手段融合,面向農戶、農企、農研機構、農業管理部門等全方位可定制服務。

    現代農業數字孿生系統

    現代農業數字孿生系統功能介紹:

    主界面:

    下圖為河南省地圖,作為我國著名的農業大省,河南省的各個地區有著大量的規劃農田,通過市與市的區別,將每個區域的農業劃分開來,并綜合觀察多個城市的農業建設數據,農業數據分別進行管理,銷售、產量、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、農作物的生產周期現實、農業氣象預告、信息綜合使用現實等建設;

    現代農業數字孿生系統

    試點園區

    通過鳥瞰的方式向用戶呈現了試點園區的大致建設與布局,以及目前地形上,農業、林業、畜牧、副業、漁業等作物的相關數據;

    季節、時間、天氣等實時數據接入;

    晝夜切換功能:通過點擊晝夜切換功能實現了?天和夜晚效果的慢慢切換,?天的動態光影和夜晚的燈光展現了試點園區各個分區在不同時間的外觀以及狀態。

    靈活運用鼠標與鍵盤,從鳥瞰視角觀摩試點園區各個區域的場景/狀態;

    現代農業數字孿生系統

    測試園區:

    現代農業數字孿生系統

    實現:(1)園區內自主漫游(2)環境監測:①田間氣象站:空氣溫度、濕度、光照度、二氧化碳、風速、風向等數據實時監測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時監測③水源及泵站測量傳感器類別:液位傳感器、水泵電流、電壓等數據實時監測④田間傳感器:土壤墑情傳感器、土壤EC/PH傳感器等數據實時監測⑤四情災害傳感器:蟲情測報燈、殺蟲燈、孢子捕捉儀等數據實時監測;通過對以上數據的實時監測,以便決定是否需要通過一些控制對環境進行調節。(3)設備運維:管理人員通過觀察環境模塊中的信息后,可以通過設備管理模塊,直接對環境進行操作(如補光、折光、通風、保溫、灌溉、施肥等),不同環境下的設施能夠通過各自按鈕實現獨立的虛擬開關控制。

    舉例:農業大田灌溉。

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

     現代農業數字孿生系統

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    農業大棚(玻璃大棚、塑料大棚)進行獨立的開關按鈕控制;如:燈光、折光、通風、保溫、灌溉、施肥等;

    現代農業數字孿生系統

    測試農田環境:

    現代農業數字孿生系統

        現代農業數字孿生系統為農業現代化發展提供持續、高效、精準大數據快策支持,借助物聯網、云計算、大數據與人工智能推動現代農業騰飛。

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