Ақылды ауыл шаруашылығы саласында сенсорлардың үйлесімділігі және деректерді беру тиімділігі дәл мониторинг жүйесін құрудың негізгі элементтері болып табылады. SDI12 шығаратын топырақ сенсоры стандартталған цифрлық байланыс протоколы бар, «жоғары дәлдіктегі бақылау + ыңғайлы интеграция + тұрақты беріліс» бар топырақты бақылау жабдығының жаңа буынын жасайды, мысалы, ақылды ауылшаруашылық алқаптары, интеллектуалды жылыжайлар және ғылыми зерттеулер мониторингі сияқты сценарийлер үшін сенімді деректерді қолдауды қамтамасыз етеді және топырақты анықтаудың техникалық стандарттарын қайта анықтайды.
1. SDI12 хаттамасы: Неліктен бұл ауылшаруашылық заттар интернетінің «әмбебап тілі» болып табылады?
SDI12 (Serial Digital Interface 12) қоршаған орта сенсорларына арналған халықаралық деңгейде танылған байланыс протоколы болып табылады, ол төмен қуатты тұтыну және көп құрылғыларды желілік сценарийлер үшін арнайы әзірленген және үш негізгі артықшылығы бар:
Стандартталған өзара байланыс: Бірыңғай байланыс протоколы құрылғы кедергілерін бұзады және негізгі деректер жинағыштармен (Кэмпбелл, HOBO сияқты) және заттар интернеті платформаларымен (Alibaba Cloud, Tencent Cloud сияқты) біркелкі біріктірілуі мүмкін, бұл қосымша драйверлерді әзірлеу қажеттілігін болдырмайды және жүйені біріктіру шығындарын 30%-дан астамға азайтады.
Төмен қуатты тұтыну және жоғары тиімділік беру: Ол асинхронды сериялық байланысты қабылдайды және байланыс қуатын тұтыну μA деңгейіне дейін төмен болатын «мастер-құл» режимі» көп құрылғылы желіні қолдайды (бір автобуста 100 сенсорға дейін қосылуға болады), бұл оны күн энергиясымен жұмыс істейтін далалық бақылау сценарийлері үшін қолайлы етеді.
Күшті кедергіге қарсы қабілет: дифференциалды сигнал беру дизайны электромагниттік кедергілерді тиімді түрде басады. Тіпті жоғары вольтты электр желілері мен байланыс базалық станцияларының жанында деректерді беру дәлдігі әлі де 99,9% жетеді.
2. Негізгі бақылау мүмкіндігі: көп параметрді біріктіру арқылы топырақ «стетоскоп».
SDI12 протоколы негізінде әзірленген топырақ сенсоры топырақ ортасын толық өлшемді қабылдауға қол жеткізу үшін талаптарға сәйкес бақылау параметрлерін икемді түрде конфигурациялай алады:
(1) Негізгі бес параметр комбинациясы
Топырақ ылғалдылығы: Өлшеу диапазоны 0-100% көлемдік ылғалдылық, ±3% дәлдік және 1 секундтан аз жауап беру уақыты бар жиілік-доменді шағылыстыру әдісі (FDR) қабылданған.
Топырақ температурасы: Кірістірілген PT1000 температура сенсорымен жабдықталған, температураны өлшеу диапазоны -40 ℃ - 85 ℃, дәлдігі ± 0,5 ℃, түбірлік қабаттағы температура өзгерістерін нақты уақытта бақылауға қабілетті.
Топырақтың электр өткізгіштігі (EC) : Топырақ тұзының құрамын (0-20 дС/м), тұздану қаупін ескерту үшін ±5% дәлдікпен бағалаңыз;
Топырақтың рН мәні: Өлшеу диапазоны 3-12, дәлдігі ±0,1, қышқыл/сілтілі топырақты жақсартуға бағыттау;
Атмосфералық температура мен ылғалдылық: Топырақ-атмосфералық су мен жылу алмасуды талдауға көмектесу үшін қоршаған ортаның климаттық факторларын бір уақытта бақылаңыз.
(2) Кеңейтілген функцияны кеңейту
Қоректік заттардың мониторингі: қол жетімді қоректік заттардың концентрациясын (NO₃⁻-N, PO₄³⁻-P сияқты) нақты уақытта ±8% дәлдікпен бақылау үшін қосымша азот (N), фосфор (P) және калий (K) ионының электродтары қолжетімді.
Ауыр металдарды анықтау: ғылыми зерттеу сценарийлері үшін ол қорғасын (Pb) және кадмий (Cd) сияқты ауыр металл сенсорларын біріктіре алады, ажыратымдылығы ppb деңгейіне жетеді.
Өсімдіктердің физиологиялық мониторингі: Сабақтағы сұйықтық ағынының сенсорлары мен жапырақ бетіндегі ылғалдылық сенсорларын біріктіру арқылы «топырақ – дақылдар – атмосфера» үздіксіз бақылау тізбегі құрылады.
3. Аппараттық дизайн: күрделі орталарды өңдеуге арналған өнеркәсіптік деңгейдегі сапа
Төзімділік инновациясы
Қабық материалы: аэроғарыштық алюминий қорытпасы + политетрафторэтилен (PTFE) зонд, қышқылдық және сілтілі коррозияға төзімді (рН 1-14), топырақ микробының деградациясына төзімді, жерленген қызмет мерзімі 8 жылдан астам.
Қорғау дәрежесі: IP68 су және шаң өткізбейтін, 72 сағат бойы 1 метр тереңдікте батыруға төтеп бере алады, қатты жаңбыр мен су тасқыны сияқты экстремалды ауа райы жағдайларына жарамды.
(2) Төмен қуатты архитектура
Ұйқы режимін ояту механизмі: Уақыты белгіленген жинауды (мысалы, 10 минут сайын бір рет) және оқиғаға байланысты жинауды (мысалы, ылғалдылықтың кенет өзгеруі кезінде белсенді есеп беру) қолдайды, күту режимінде қуат тұтынуы 50 мкА-дан аз және ол 5Ач литий батареясымен жұптастырылған кезде 12 ай бойы үздіксіз жұмыс істей алады.
Күн энергиясымен қамтамасыз ету шешімі: қосымша 5 Вт күн панельдері + зарядтауды басқару модулі күн сәулесі мол аймақтарда ұзақ мерзімді бақылауға «нөлдік техникалық қызмет көрсетуге» қол жеткізу үшін қол жетімді.
(3) Орнату икемділігі
Қосу және тарту дизайны: зонд пен негізгі блокты ажыратуға болады, кабельді қайта көмуді қажет етпей, сенсор модулін орнында ауыстыруды қолдайды.
Көп тереңдікте орналастыру: 10см, 20см және 30см сияқты әртүрлі ұзындықтағы зондтарды дақылдардың әртүрлі өсу кезеңдерінде тамыр таралуын бақылау талаптарын қанағаттандыру үшін қамтамасыз етеді (мысалы, көшет кезеңінде таяз қабатты өлшеу және жетілген кезеңде терең қабатты өлшеу).
4. Қолданудың типтік сценарийлері
Ауылшаруашылық жерлерін ақылды басқару
Дәл суару: «Ылғалдылық шегі іске қосылған суаруға» (мысалы, тамшылатып суаруды 40%-дан төмен түсіргенде автоматты түрде бастау және 60%-ға жеткенде тоқтату сияқты) суды 40% үнемдеумен қамтамасыз ету үшін топырақ ылғалдылығы туралы деректер SDI12 хаттамасы арқылы интеллектуалды суару реттегішіне жіберіледі.
Ауыспалы тыңайтқыштар: EC және қоректік заттар деректерін біріктіру арқылы тыңайтқыш машиналар рецепт бойынша диаграммалар арқылы әртүрлі аймақтарда жұмыс істеуге бағытталады (мысалы, тұзы көп аймақтарда химиялық тыңайтқыштың мөлшерін азайту және азот аз аймақтарда несепнәрді қолдануды ұлғайту) және тыңайтқышты пайдалану деңгейі 25%-ға артады.
(2) Ғылыми зерттеулер мониторингі желісі
Ұзақ мерзімді экологиялық зерттеулер: көп параметрлі SDI12 сенсорлары сағаттық жиіліктерде топырақ деректерін жинау үшін ұлттық деңгейдегі ауылшаруашылық жерлерінің сапасын бақылау станцияларында орналастырылған. Деректер шифрланады және климаттың өзгеруі және топырақтың деградациясы бойынша зерттеулерді қолдау үшін VPN арқылы ғылыми зерттеулер базасына жіберіледі.
Кәстрөлді бақылау тәжірибесі: Өсімдіктердің әр құмырасының топырақ ортасын дәл бақылау үшін жылыжайда SDI12 сенсорлық желісі салынды (мысалы, әртүрлі рН градиенттерін орнату) және деректер зертханалық басқару жүйесіне синхрондалып, эксперименттік цикл 30%-ға қысқартылды.
(3) Ауыл шаруашылығы нысандарын біріктіру
Жылыжайдың интеллектуалды байланысы: SDI12 сенсорын жылыжайдың орталық басқару жүйесіне қосыңыз. Топырақ температурасы 35℃-ден асқанда және ылғалдылық 30%-дан төмен болғанда, ол автоматты түрде желдеткіштің су пердесін салқындату және тамшылатып суару суын толтыруды іске қосады, «деректер – шешім қабылдау – орындау» жабық циклді бақылауға қол жеткізеді.
Топырақсыз өсіру мониторингі: Гидропоникалық/субстратпен өсіру сценарийлерінде қоректік ерітіндінің EC мәні мен рН мәні нақты уақытта бақыланады және қышқыл-негізді бейтараптандырғыш пен қоректік заттарды қосу сорғысы дақылдардың ең жақсы өсу ортасында болуын қамтамасыз ету үшін автоматты түрде реттеледі.
5. Техникалық салыстыру: SDI12 және дәстүрлі аналогтық сигнал сенсоры
| Дәстүрлі аналогтық сигнал сенсорының өлшемі | SDI12 сандық сенсор | ||
| Деректер дәлдігіне кабель ұзындығы мен электромагниттік кедергі оңай әсер етеді, қателігі ±5% - 8% | ±1%-3% қателігі бар цифрлық сигналды жіберу жоғары ұзақ мерзімді тұрақтылықты қамтамасыз етеді | ||
| Жүйені біріктіру сигналды реттеу модулін теңшеуді талап етеді және әзірлеу құны жоғары | Plug and play, негізгі коллекторлармен және платформалармен үйлесімді | ||
| Желі мүмкіндігі бір автобусқа ең көбі 5-10 құрылғыны қосуға мүмкіндік береді | Бір автобус 100 құрылғыны қолдайды және ағаш/жұлдыз топологияларымен үйлесімді | ||
| Қуатты тұтыну өнімділігі: Үздіксіз қуат көзі, қуат тұтыну > 1мА | Ұйқысыз қуат тұтынуы 50 мкА-дан аз, бұл оны батарея/күн энергиясымен жабдықтау үшін қолайлы етеді | ||
| Техникалық қызмет көрсету құны жылына 1-2 рет калибрлеуді қажет етеді және кабельдер ескіруге және зақымдануға бейім. | Ол ішкі өзін-өзі калибрлеу алгоритмімен жабдықталған, бұл оның қызмет ету мерзімі ішінде калибрлеу қажеттілігін болдырмайды және кабельді ауыстыру шығындарын 70% төмендетеді. |
6. Қолданушының айғақтары: «Деректерді сақтаудан» «Тиімді ынтымақтастыққа» секіріс
Провинциялық ауылшаруашылық академиясы: "Бұрын аналогтық датчиктер қолданылған. Әрбір бақылау нүктесі үшін жеке байланыс модулін әзірлеу керек болды, ал жөндеуге екі ай қажет болды" деді. SDI12 сенсорына ауысқаннан кейін бір апта ішінде 50 нүктенің желіге қосылуы аяқталды және деректер ғылыми зерттеу платформасына тікелей қосылып, зерттеу тиімділігі айтарлықтай жақсарды.
Қытайдың солтүстік-батысындағы суды үнемдейтін ауылшаруашылық көрсетілім аймағында: "SDI12 сенсорын интеллектуалды қақпамен біріктіру арқылы біз суды топырақтың ылғалдылық жағдайына байланысты үй шаруашылықтарына автоматты түрде бөлуге қол жеткіздік. Бұрын арналарды қолмен тексеру күніне екі рет жүргізілетін, бірақ қазір оларды ұялы телефондар арқылы бақылауға болады. Суды үнемдеу көрсеткіші 30% -дан 4 %-ға дейін өсті. фермерлер үшін му 80 юаньға төмендеді».
Дәл ауыл шаруашылығына арналған жаңа деректер инфрақұрылымын іске қосыңыз
SDI12 шығаратын топырақ сенсоры тек бақылау құрылғысы ғана емес, сонымен қатар ақылды ауыл шаруашылығының деректер «инфрақұрылымы» болып табылады. Ол стандартталған хаттамалары бар жабдық пен жүйелер арасындағы кедергілерді бұзады, жоғары дәлдіктегі деректермен ғылыми шешім қабылдауды қолдайды және төмен қуатты дизайнмен ұзақ мерзімді далалық бақылауға ADAPTS. Ірі шаруашылықтардың тиімділігін арттыру немесе ғылыми-зерттеу мекемелерінің озық барлауы болсын, ол топырақ мониторингі желісінің берік негізін қалап, әрбір деректі ауыл шаруашылығын жаңғыртудың қозғаушы күшіне айналдырады.
Contact us immediately: Tel: +86-15210548582, Email: info@hondetech.com or click www.hondetechco.comбақылау жүйеңізді ақылдырақ, сенімдірек және ауқымдырақ ету үшін SDI12 Sensor желілік нұсқаулығы үшін!
±1%-3% қателігі бар цифрлық сигналды жіберу жоғары ұзақ мерзімді тұрақтылықты қамтамасыз етеді
Жіберу уақыты: 28 сәуір-2025 ж