Projeto do Sistema de Monitoramento Meteorológico para Lavouras Inteligentes de Arroz de Xiaozhan, Tianjin
Antecedentes do projeto
O arroz Xiaozhan é uma variedade regional de arroz amplamente conhecida em Tianjin, China. Para apoiar um cultivo mais padronizado e orientado por dados, a área de demonstração do arroz Xiaozhan implantou um sistema automático de monitoramento meteorológico agrícola para fornecer informações meteorológicas contínuas em campo. A agricultura tradicional frequentemente depende da experiência dos produtores para avaliar as condições meteorológicas, o que dificulta o acompanhamento das mudanças ambientais durante fases cruciais do desenvolvimento, como o perfilhamento e o enchimento dos grãos.
A Yantai Sensor forneceu um sistema de monitoramento alimentado por energia solar que coleta dados de temperatura do ar, umidade relativa, velocidade e direção do vento, precipitação e intensidade luminosa. Os dados coletados são transmitidos via 4G para uma plataforma em nuvem, permitindo o acesso remoto e a consulta ao histórico. Um painel de LED externo apresenta medições meteorológicas em tempo real no local de demonstração, apoiando a gestão diária do campo e as demonstrações de agricultura inteligente.
- Localização do projeto: Xiaozhan, Tianjin, China
- Aplicação: Cultivo inteligente de arroz e monitoramento meteorológico agrícola
- Parâmetros monitorados: Temperatura do ar, umidade relativa, velocidade e direção do vento, precipitação e intensidade luminosa
Processo de Instalação no Local
Seleção do local e preparação para a montagem
A estação meteorológica foi instalada em um local representativo dentro da área de demonstração do cultivo de arroz. Durante a seleção do local, a equipe considerou a disposição das áreas agrícolas ao redor e evitou obstáculos próximos que pudessem interferir na ventilação dos sensores, na medição do vento ou na exposição à luz.
O mastro e os acessórios de instalação foram selecionados para uso externo em um ambiente de cultivo de arroz irrigado. Devido ao solo macio, à alta umidade e à exposição frequente à água da chuva, a instalação também exigiu atenção à estabilidade da montagem e à proteção dos cabos. A orientação do painel solar foi ajustada para melhorar a exposição à luz solar e garantir a alimentação da estação, independente da rede elétrica.
Instalação da estação meteorológica e do painel de LED
Após a preparação da estrutura de montagem, a equipe instalou os sensores meteorológicos, os componentes de energia solar, os equipamentos de aquisição e transmissão de dados e o invólucro de proteção. As conexões dos cabos foram vedadas contra umidade e água da chuva para reduzir o risco de infiltração durante a operação prolongada em ambiente externo.
O painel informativo LED foi instalado separadamente, ao lado do caminho de observação da área agrícola. Seu visor digital vermelho de alto brilho permite que profissionais do setor agrícola e visitantes consultem as medições meteorológicas atuais diretamente no local.
Comissionamento do Sistema e Transmissão de Dados
Após a instalação, a equipe verificou as conexões dos sensores, a alimentação elétrica, a aquisição de dados e a comunicação 4G. O sistema foi comissionado para permitir a coleta automática de dados meteorológicos, a exibição local e a transmissão de dados para a nuvem.
Após o comissionamento, os usuários passaram a ter acesso às medições atuais e aos registros meteorológicos históricos por meio da plataforma de monitoramento, utilizando um computador ou dispositivo móvel. Isso fornece aos profissionais do setor agrícola uma fonte adicional de informações para avaliar as condições do campo e planejar as atividades de cultivo de arroz.
Equipamentos Utilizados
O projeto utiliza uma configuração compacta de monitoramento meteorológico automático, projetada para aplicações em áreas agrícolas ao ar livre.
- Estação Meteorológica Automática: Integra sensores de temperatura do ar, umidade relativa, velocidade e direção do vento por efeito Hall, um pluviômetro de báscula e um sensor de luminosidade para coletar os principais parâmetros meteorológicos necessários à observação em campo.
- Sensor de velocidade do vento: Princípio de medição por efeito Hall, faixa de medição de 0–60 m/s e exatidão declarada de ±(0,3 + 0,03V) m/s.
- Sensor de direção do vento: Princípio de medição por efeito Hall, faixa de medição de 0–360° e exatidão declarada de ±3°.
- Sistema de energia solar: Painéis solares e bateria de armazenamento de energia fornecem alimentação elétrica sem necessidade de conexão direta à rede elétrica.
- Painel Informativo LED para Uso Externo: Instalação em dois postes, com invólucro de liga de alumínio à prova d'água e visor digital vermelho de alto brilho para apresentar as medições meteorológicas em tempo real.
- Caixa de Aquisição de Dados e Comunicação: Contém o módulo de aquisição de dados e o módulo de comunicação sem fio 4G para coletar medições e enviar os dados à plataforma em nuvem.
- Acessórios de Montagem e Proteção: Poste de montagem galvanizado, cabos à prova d'água e componentes de proteção contra descargas atmosféricas permitem a instalação ao ar livre em áreas agrícolas.
A plataforma de monitoramento permite a visualização remota dos dados, a exportação de dados históricos e a emissão de alertas baseados em limites, conforme os requisitos de monitoramento configurados.
Local do projeto:
Destaques do Projeto
- Monitoramento Meteorológico para o Cultivo de Arroz: Coleta dados de temperatura, umidade, vento, precipitação e luminosidade para auxiliar a equipe agrícola a acompanhar as mudanças nas condições do campo durante os diferentes estágios de crescimento do arroz.
- Operação Externa com Energia Solar: Utiliza painéis solares e baterias de armazenamento para operar em áreas agrícolas sem conexão direta à rede elétrica.
- Exibição Local de Dados: A tela LED externa apresenta as medições meteorológicas atuais ao lado do percurso de visitação, tornando as informações de monitoramento acessíveis à equipe de campo e aos visitantes.
- Transmissão de Dados 4G: Envia as medições coletadas à plataforma em nuvem, permitindo que os usuários consultem os dados atuais e os registros históricos remotamente.
- Adaptado às Condições dos Arrozais: Conexões de cabos à prova d'água, componentes de proteção e uma estrutura de montagem externa são utilizados para lidar com a exposição à umidade e à chuva no ambiente de cultivo de arroz.
- Configuração do Sistema de Baixo Consumo de Energia: A faixa de temperatura de operação especificada do equipamento é de -20°C a 80°C, permitindo o monitoramento externo em diversas condições sazonais.
Resultados do projeto
O sistema de monitoramento meteorológico instalado fornece medições contínuas em campo da temperatura do ar, umidade relativa, velocidade e direção do vento, precipitação e intensidade luminosa na área de demonstração do arroz Xiaozhan. Os dados são exibidos localmente na tela LED externa e transmitidos à plataforma em nuvem pelo módulo 4G, permitindo que a equipe agrícola acesse as medições atuais e os registros históricos sem depender inteiramente da observação manual.
Esses registros servem como referência prática para analisar as mudanças meteorológicas durante as principais fases de desenvolvimento do arroz e planejar a irrigação e outras operações no campo. O painel de LED também integra o sistema de monitoramento à exibição pública de informações agrícolas da área de demonstração, ajudando os visitantes a compreender como os dados meteorológicos são utilizados na agricultura inteligente.
Feedback do cliente
O cliente do projeto reconheceu o valor prático do sistema para a observação meteorológica nas áreas agrícolas e a conveniência do acesso remoto aos dados de monitoramento. O painel de LED externo também oferece aos funcionários e visitantes uma maneira simples de consultar as informações meteorológicas do campo. O suporte técnico da Yantai Sensor durante a instalação e o comissionamento ajudou a concluir a configuração do sistema e a colocar em operação suas funções de monitoramento.
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