智慧農業“黑科技”，FCU1101智能灌溉控制器方案
2020年9月10日
為了建立健全農業水價形成機制，促進農業節水和農業可持續發展。全國推進農業水價綜合改革，逐步建立農業灌溉用水總量控制和定額管理制度。 主要在井灌區安裝機井智能灌溉控制柜，建立各地區農民IC卡購水、APP客戶端購水、刷卡進行澆地、掃描二維碼澆地的用水模式，計量設施安裝。
為了實現對計量設施用水數據進行統一全面管理，迫切需建立基于物聯網技術的數據平臺軟件，接收現場設備采集的數據，建立村級的用水臺賬，以支撐天津市的農業灌溉大數據。通過采集灌溉用水量數據，綜合農戶地塊、種植結構、村級用水臺賬等信息，可為農業水價制定、農戶及行政區水權分配提供數據基礎，為農戶間開展水權交易提供平臺。實現農業用水總量控制和定額管理全面實行，建立階梯水價制度、節水獎勵及精準補貼制度。
一、整體功能圖
1. 整個平臺包括移動APP門戶與后臺管理系統，針對水權分配、水價管理、用水監控、用水預警、機井位置查看、軟硬件結合、報表管理、區域管理、用戶管理、角色管理等多個模塊功能進建設。保證用水機井的智能化控制，實現軟件平臺與硬件設施的通信協議，達到軟件平臺完全控制機井硬件設備的開啟，關閉，用水的監控，用水流量數據的傳輸等。農戶通過移動手機APP端門戶，能夠控制機井設備的開啟，關閉，查過歷史用水記錄，用水量，在可支配的水權分配的用水量條件下，實現農戶農業灌溉的充分自主化、智能化的控制。
二、系統用戶中總共分為三種角色分別為：系統超級管理員，水資源管理者、農戶。
三、智能灌溉控制器
該產品用于農田水利設施，工作環境在室外，而且要滿足全國市場需求，那么對于控制器要求工作要求達到工業級（-40℃~+70℃），即控制器要達到工業級標準。飛凌嵌入式飛思卡爾工業級處理器i.MX6UL產品，根據性能，滿足產品需求。
該產品不僅滿足當前機井控制要求，同時預留升級空間，用于泵房控制等水利大數據平臺建設需求。所以除了常用的有線接口外，還增加了1個zigbee、1個藍牙、1個3G&4G、1個Wifi無線網卡，滿足業務擴展需求。整體方案如下圖所示
產品推薦原因：
■LVDS/并口1個，用于外接大屏幕，將來滿足外接數字看板需求。并可拓展打印機輸出（用于外接讀卡器， 用于用戶購電數據讀取，寫入）。
■RS485用于外接水表、電表等具有485接口輸出的計量設備以及PH值檢測等儀表設備。
■CANBUS接口1個用于外接電氣保護等設備，同時支持CAN總線儀表擴展。
■IO包括DI、DO接口各4個，無需外接IO擴展模塊即可滿足少量設備控制需求。
■支持SD卡存儲擴展1個，用于關鍵數據備份。
■支持OTG接口1個，支持USB協議外掛設備，還可以通過OTG系統升級。
■工業及以太網接口1個，用于支持以太網連接互聯網。
■3G&4G無線網卡1個，在沒有網絡接入的情況下支持通過移動3G、4G，可升級NB-IOT，滿足未來關于互聯網+農業水利技術改革的需要。
■wifi無線通訊，可在wifi覆蓋的情況下接入互聯網。
■zigbee無線自組網通訊，穩定性及保密性好，其自愈網的特性可在以擴展土壤墑情傳感器、流量計、氣象站等數據。
■藍牙通訊，藍牙4.0及以上支持ibeacon功能，利用該功能可以用于人員
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