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华益瑞物联网技术在生态监测中的应用

一、背景介绍

人工智能伴随着智能传感器的时代加速到来。随着技术进步,以及智能传感器的陆续问世,北京华益瑞科技有限公司的物联网生态监测技术日趋成熟,它的出现颠覆了传统生态监测观念。

使生态监测更加智能化、实时化、网络化,数字化。更能适应新的科研需求,大数据处理及云平台的应用加大了科研成果共享及转换,极大促进生态监测网络的发展。

二、典型应用案例介绍

1)农业部学科群物联网(中国农业科学院及各研究所)

该项目分多期建设,不仅包含我公司擅长的涡动相关通量站,小气候气象站,物候系统,土壤墒情,还融合了其他厂家的检查仪器,包括土壤肥料,等系统。分布在全国30个省市自治区直辖市。

2)超级梯度气象站(新设计系统)

传统梯度站由多层温湿度,多层风速风向,四分量辐射传感器,数据采集,供电通讯系统等组成,传感器多属于模拟传感器,线缆长度不同,增加布设难度,无法保证各层传感器测量精密度的一致性,对数据采集系统精度有很高的要求。

而物联网技术在梯度气象站的应用解决了上述难题,在新设计中统一选用智能传感器加无线节点模式,不再考虑电缆的布设,架设简单,维护方便,信号传输稳定,实现所有传感器测量数据同时测量并记录数据


3)小浪底超声风速监测系统(水利部小浪底水里枢纽管理中心)

共有11个无线二维风速仪节点和10个无线三维风速仪节点。传输到控制中心为大坝安全作业提供数据参考。安全指挥的决策依据。



4)城市热岛效应监测系统(中国气象局北京城市气象研究所)

共设计80余个温湿度监测节点,分布于城市某区的各个有代表性的位置上,数据全部通过无线网络传输到数据中心。

5)唐古拉冰冻圈雪量计监测网络(中国科学院西北研究院)

共有12个监测节点,分布在青藏高原唐古拉地区,该地区属于高寒高冷地带,所有仪器均经受住了低温低压等恶劣环境的严峻的考验。

三、系统构架及主要特点

物联网生态监测技术技术采用智能传感器、智能网关与人机交互的H2T模式。利用智能网关连接各种智能传感器,组网来实现生态监测网络的搭建。有以下特点:

  • 数字化智能传感器的使用;
  • 无模拟信号损耗,尤其微伏信号;
  • 减少电缆布设,安装维护便捷;
  • 数据实时共享查看简洁方便。

四、物联网的到来→传感器的时代→人工智能时代

物联网出现多年,难以普及在生态监测中,主要原因有各个厂家的协议的需要熟悉统一。以及网络通信各层之间的匹配解决,北京华益瑞科技有限公司凭借服务于生态监测行业的15年的时间,积累了大量的经验,对于各种产品的通讯接口,通讯协议,网络分层结合使用有着丰富的经验和案例。

  • 各厂家协议统一解析(应用层)
  • 设备连接的统一解决及确保可靠(物理层与链路层)
  • 具备可靠性、稳定性、先进性(传输层网络层应用层

五、智能采集网关→物联网的推手

  • 生态系统互联互通、互相感知、智能控制
  • 农田、海洋、草原、湿地、森林互联一起
  • 可编程、模糊技术、自动采集、智能算法
  • 无线通讯、有线结合、路由转发功能
  • 低功耗、低成本、高稳定

智能采集网关DL1000系列

  • 存储:1-16GB
  • 数字接口:RS485,SDI-12
  • 频率接口:4个
  • 模拟量精度:0.5mV

智能采集网关DL3000系列

(Campbell高精度采集器为核心)

  • 存储:10MB以上
  • 数字接口:RS485,SDI-12
  • 模拟量精度:0.04%读数(0-40℃)


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