基于工业级 4G 路由器网关大田应用方 案 一、整体方案概述 1、概述 在现有的耕地、草场、林木等土地、山地上,按照需求布置相应测量点,对区域内不 同深度的土壤温度、土壤水分等关系到植物、作物、林木等长势相关的信息数据进行测量和采 集,并进行数据的积累和挖掘,可以实现对每个地区、地块的布局,如:什么样的田适合种植什 么样的作物,什么样的山地适合种植什么样的树木。同时,还可以实现节水、节能、 提高单产和成 活率,最终达到增收的目的。 2、特点 ① 实现对地面温度、湿度、光照、雨量、风速、风向、气压等信息的采集; ② 实现对地下或水下土壤温度、土壤水分、氮磷钾、水位、溶氧、PH 值的信息采集; ③ 具有 3G 无线通讯功能,ZigBee 网络覆盖面积广,采集数据方便; ④ 电池、太阳能、市电等多种供电方式,布置监测点不受电源限制; ⑤ 高可靠、宽温度工作范围和室外防护设计,满足野外室外环境部署; ⑥ 智能化管理软件,可反应每个终端盒监测点工作状态,省去维护烦恼; 二、具体实施方案 1、概述 本实例为某省农场大田监测系统。此大田的主要作物是水稻,此项目通过物联网网关, 获 取相应传感器的环境值,监测大田的空气温湿度、土壤温度、照度以及风速、风向等,运用摄 像头观察大田作物生长状况,无线遥控大田机械设备。主要目的是长时间监测这些环境值,通过 数据作出具体的种植方案和农场土地现代化方案,实现增产增收。 2、现场环境 农场为开阔大田,水稻为主要种植作物,大田相对空旷,行人稀少,干扰源少,有利 于 ZigBee/工业 4G 路由器无线网通讯。但是大田 AC 220V 电源稀少,只有在大田中心处有一 处外供电,其他位置无供电。 3、主要设备 ①CM520-87X 物联网网关 1 只 ②CM-013-D 温度、湿度、照度、土壤温度无线传感器 2 只 ③CM-011-D 温度、湿度、土壤温度无线传感器 8 只 ④JQYB-A 大气压力变送器 1 只 ⑤JZH-314 无线采集模块 1 只 ⑥ 风速传感器 1 只 ⑦ 风向传感器 1 只 ⑧ 简易雨量传感器 1 只 ⑨ 环境防护箱若干只 注:CM-013-D、CM-011-D 为节点型无线传感器。 4、布点方案 ① 将 CM520-87X 物联网网关作为主站放在有 AC 220V 电源供电处。 ② 将 CM550-314 采集模块和大气压力变送器、风速传感器、风向传感器、简易雨量传感器组 成小型气象站,放到主站附近。 ③ 将 CM-011-D 和 CM-013-D 分别以基站为中心辐射开来,距离主站<400 米,如需放到更 远的地方,则需要中间加入太阳能供电的路由型传感器。 注:需要把传感器以及网关放在防护箱中。 5、硬件安装方案 ① 将放有 CM520-87X 物联网网关的防护箱挂在高处,易于接受传感器信号。 ② 传感器防护箱需要挂到立杆上,或者自己做三脚架支撑防护箱。 ③ 可在整块大田中加入路由型传感器,增强网络稳定性和传输距离。 注:由于大田地面较软,在没有立杆的情况下,建议客户用三脚架。 6、设备的防护 在实际应用当中,由于网关和传感器不是完全密封的,因此,需要防护箱来保护设备。 ① 防护箱的制作 防护箱的大小可根据设备大小来决定,如果一个防护箱只需要保护一只传感器,箱子 可 以适当选择小一点,如果在一个监控点需要多只传感器,箱体可以适当的放大。网关和传 感器背 部都有两个葫芦孔,可用来悬挂在立体壁上,所以需要在箱体内部安装 2 个固定悬挂点,完成设 备的悬挂。由于箱体中影响信号的传输,因此需要用天线延长线将天线引到箱体 外部,来解决信 号的传输问题。 ② 天线延长线的规格要求 天线延长线采用 2.4G 馈线,延长线距离不大于 20 厘米,接头为 SAM 转 SMAKY 铜质接 头。 ③ 箱体中传感器为 JZH-0 系列传感器,也可将箱中传感器换为网关,也可以在箱体中 放两只设备。 7、工业级 4G 路由器组网 详见 CM520-87X 工业路由器的物联网网关说明书。

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