搭建 3D 智慧農場視覺化,解鎖綠色生態田園

hightopo發表於2021-12-29

前言

何為“無人農場”?中國工程院院士羅錫文用五句話高度概括:“耕種管收生產環節全覆蓋;機庫田間轉移作業全自動;自動避障異況停車保安全;作物生產過程實施全監控;智慧決策精準作業全無人。”

隨著新一代資訊科技飛速融入傳統產業,農業數字化、網路化、智慧化逐步成為農業現代化發展的基石。依託雲端計算、5G、物聯網等技術,部署於農業生產現場的各種感測節點和通訊網路,實現農業生產環境的智慧感知、智慧預警、智慧決策、智慧分析等功能。結合當前鄉村振興戰略、大規模農村土地流轉等契機,為農業生產提供精準化保障、高質量運營水平、智慧化決策支撐。

運用 Hightopo 自主研發的 HT 產品,全程零程式碼搭建 3D 輕量化 Low Poly 風格的智慧農場視覺化解決方案,無縫融合 2D、3D 技術,1:1 還原農場的區域規劃,展開對農作物間的網格化管理。業務囊括遠端診斷、安全追溯、資訊監測、安全預警等全方位需求。可實時感知現場的光、水、溫、肥、熱等實時生產環境、作業物件及裝置狀態,遠端監測農業園區的生產過程、作業監督、生態環境,實現科學種植和安全生產。

效果展示

氣象視覺化

支援融合天氣雷達或氣象管理業務系統,場景內可模擬和復現晴天、雷雨、多雲等氣象,針對氣溫、風力、降水、相對溼度等多個關鍵指標進行綜合性監控分析。當面臨氣象災害時能提前預警告警,及時輸出應急措施,實現對氣象資料的全面掌握和及時響應。

伐木場監控視覺化

目前森林盜砍盜伐、森林火災事故及非法建設佔用等現象愈加猖狂,單純依靠林業人員巡邏監管成本巨大,也無法起到對有效區域的巡查目的。


藉助無人機的航空影像或視訊資料,對設定作業區域進行實時巡視,再由北斗系統高精度定位功能將資料實時回傳到監控平臺上。針對非法偷盜情況及時告警,精確定位偷盜位置,追蹤偷盜蹤跡。日伐木量,日栽種量、日運載量多重指標,通過 HT 豐富的視覺化圖表呈現於介面 2D 皮膚兩側。實現全方位監管動態感知和資訊反演,構造一體化感知體系。

灌溉/施肥/撒藥視覺化

根據農田中水稻、玉米、南瓜、蕃茄等多種農作物的不同生長方式,可選擇自動噴灑器灌溉或無人機灌溉形式,針對特定農作物或旱地作物,進行時長和灌溉量的智慧設定。


無人機灌溉可為管理者提供大量田間時空變化資訊,全程自主飛行,任何地形都能對農田灌溉、施肥、撒藥提供精準作業路徑。可根據偵測到的土壤墒情、生長階段、植被指數,自主預測其種植面積、作物長勢、產值預估,同時輸出化肥與農藥的用量數值預設建議,結合水肥一體化技術提高肥料利用率,達到變數施肥精量播撒,提高農作物生長速度及生長質量。實現時間計劃型、模型驅動型、環境驅動型等多種智慧管理模式。


通過場景互動調取相應農作物的監控視訊,同步獲取植被長勢狀態/成熟週期、病蟲害百分比、往年收成比對等關鍵資料,點選場景中的農作物可顯示其屬性資訊。針對關鍵數值的變化情況,系統將啟動自檢診斷功能,對預警地塊進行迅速定位診斷,輸出防治措施,避免延誤病情,造成損失。

農機管理視覺化

搭載北斗導航定位系統、5G 通訊系統、機具狀態檢測感測技術,可對“無人收割機”、“無人拖拉機”、“無人採摘機”等多型別農機,進行高精準地理定位、路徑自動規劃、故障自動檢測。結合 HT 引擎強大的渲染技術,精準復現農機在各地塊的作業動態。遠端操作農機的啟停,根據事先規劃好的路徑,進行瓜果糧蔬自動採摘收割工程。設有車輛抓拍、移動偵測、入侵報警等智慧分析功能,對作業現場、農機軌跡動態監控預警。2D 皮膚圖表則呈現各農機的重要執行引數、收割資料詳情、歷史資料曲線對比等資訊。

實現了農田全程無人機械化作業,完善了農田作業的管理制度,大幅度降低農機手的勞動強度,加速農機作業進度,高效利用土地資源,促使農業機械的管理更加扁平化、規範化、集約化。

蔬菜大棚視覺化

模擬溫室大棚場景,通過遠端控制系統遙控大棚中噴灌機、電磁閥、排風扇、捲簾機等裝置的啟停。系統可根據大棚內定義的種植預設條件,自動控制增溫、降溫、通風、灌溉、施肥等裝置的執行,當超出設定閾值時立即觸發告警,通知管理者及時發現及時處理。不僅滿足嚴苛的農作物種植條件,還能節約用電降低生產成本。整合各地塊農事操作詳情、生產環境資料、全生長週期高清圖片,實現資料共享,讓生產環節可追溯,資源配置得以優化。

農畜管理視覺化

匹配智慧感測器,即可滿足魚塘、奶牛場、養雞場、養豬場等水產養殖場景進行線上檢視。聯動自動飼養、環境感知、綜合診斷、溯源等功能,對獲取養殖場環境資訊(氨氣、二氧化碳、硫化氫、空氣溫溼度等)進行裝置自主調控。點選養殖品種,可顯示相應畜禽的規模、產量、存活率等多層面資訊。隨時隨地掌控畜禽養殖投入品和產出品數量、實時診斷動物疫病疫情、預警和防控。加強養殖場舍內環境的資料閉環,對潛在危機急速響應及時止損,減少補救成本,達到養殖場高效分析預警與巨集觀管理的目的。



HT 實現互動式的 Web 三維場景,能完美覆蓋跨平臺 PC、PAD、智慧手機等平臺。支援 360 度全方位無死角瀏覽農場,通過 HT 自帶互動,即可實現觸屏裝置的單指旋轉、雙指縮放、三指平移操作,不必再為跨平臺的不同互動模式而煩惱。

有機化肥廠生產視覺化

為減少動畜禽糞汙對環境的影響,國家大力推進畜禽養殖廢棄物資源化利用,通過建設有機肥廠、大小型沼氣池、固液分離機、儲糞房等糞汙資源化利用處理設施,糞汙經堆漚發酵處理後變成有機肥,用於農田林地果園,不僅節約肥料成本,還有助於推進生態環境保護。

HT 3D 視覺化監測畜禽糞汙資源化利用情況,可規模化的避免發酵堆肥時氧氣濃度、溫度以及生物菌群種類之間產生的差異,對化肥生產裝置進行集中執行管理、資料查詢、化肥轉化量統計等支撐服務,縮短髮酵週期,節省人工成本,從根本上解決了生產上的短板。可廣泛應用於規模養殖場、養殖小區、有機肥廠、糞汙處理中心,形成畜禽糞汙收集、貯存、運輸、處理的綜合性利用全產業鏈。

倉儲視覺化

整合倉儲系統應用物聯網、輸送和分揀技術、RFID 托盤等技術,可對倉庫產品進行資料採集整理,及時反饋出倉內飼料量、化肥量以及瓜果蔬菜的存量和出入庫時間。設有智慧搜尋功能,即使面對海量資料也能迅速檢索出相應的物品資訊。3D 視覺化倉儲管高度提升倉庫現場的運轉秩序和管理效率,讓資料共通聯動。

總結

農業 4.0 是以大資料、物聯網、AI 等技術為支撐的高度集約、高度智慧、高度協同、高度精準、高度生態的現代農業形態,Hightopo 搭建的智慧農場視覺化解決方案,支援涵蓋農場規劃、生產、流通等多環節業務,推進農業無人機和自動化裝備應用全過程的高效、感知、可控,提升農場精細化管理水平、農機作業質量和效率,構建智慧化、無人化、網格化的農業生態系統,加速催生智慧農場的誕生。

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