智慧农业“黑科技”,FCU1101智能灌溉控制器方案

2020年9月10日

为了建立健全农业水价形成机制,促进农业节水和农业可持续发展。全国推进农业水价综合改革,逐步建立农业灌溉用水总量控制和定额管理制度。 主要在井灌区安装机井智能灌溉控制柜,建立各地区农民IC卡购水、APP客户端购水、刷卡进行浇地、扫描二维码浇地的用水模式,计量设施安装。

为了实现对计量设施用水数据进行统一全面管理,迫切需建立基于物联网技术的数据平台软件,接收现场设备采集的数据,建立村级的用水台账,以支撑天津市的农业灌溉大数据。通过采集灌溉用水量数据,综合农户地块、种植结构、村级用水台账等信息,可为农业水价制定、农户及行政区水权分配提供数据基础,为农户间开展水权交易提供平台。实现农业用水总量控制和定额管理全面实行,建立阶梯水价制度、节水奖励及精准补贴制度。

 

一、整体功能图

 

1. 整个平台包括移动APP门户与后台管理系统,针对水权分配、水价管理、用水监控、用水预警、机井位置查看、软硬件结合、报表管理、区域管理、用户管理、角色管理等多个模块功能进建设。保证用水机井的智能化控制,实现软件平台与硬件设施的通信协议,达到软件平台完全控制机井硬件设备的开启,关闭,用水的监控,用水流量数据的传输等。农户通过移动手机APP端门户,能够控制机井设备的开启,关闭,查过历史用水记录,用水量,在可支配的水权分配的用水量条件下,实现农户农业灌溉的充分自主化、智能化的控制。

 

二、系统用户中总共分为三种角色分别为:系统超级管理员,水资源管理者、农户。


 
























三、智能灌溉控制器


 


推荐方案 FCU1101嵌入式控制单元

该产品用于农田水利设施,工作环境在室外,而且要满足全国市场需求,那么对于控制器要求工作要求达到工业级(-40℃~+70℃),即控制器要达到工业级标准。飞凌嵌入式飞思卡尔工业级处理器i.MX6UL产品,根据性能,满足产品需求。

       

 

     该产品不仅满足当前机井控制要求,同时预留升级空间,用于泵房控制等水利大数据平台建设需求。所以除了常用的有线接口外,还增加了1个zigbee、1个蓝牙、1个3G&4G、1个Wifi无线网卡,满足业务扩展需求。整体方案如下图所示


 


产品推荐原因:

■LVDS/并口1个,用于外接大屏幕,将来满足外接数字看板需求。并可拓展打印机输出(用于外接读卡器, 用于用户购电数据读取,写入)。

■RS485用于外接水表、电表等具有485接口输出的计量设备以及PH值检测等仪表设备。

■CANBUS接口1个用于外接电气保护等设备,同时支持CAN总线仪表扩展。

■IO包括DI、DO接口各4个,无需外接IO扩展模块即可满足少量设备控制需求。

支持SD卡存储扩展1个,用于关键数据备份。

支持OTG接口1个,支持USB协议外挂设备,还可以通过OTG系统升级。

工业及以太网接口1个,用于支持以太网连接互联网。

■3G&4G无线网卡1个,在没有网络接入的情况下支持通过移动3G、4G,可升级NB-IOT,满足未来关于互联网+农业水利技术改革的需要。

■wifi无线通讯,可在wifi覆盖的情况下接入互联网。

■zigbee无线自组网通讯,稳定性及保密性好,其自愈网的特性可在以扩展土壤墒情传感器、流量计、气象站等数据。

蓝牙通讯,蓝牙4.0及以上支持ibeacon功能,利用该功能可以用于人员