4G工业RTU在智慧农业的应用

一、方案概述

在智慧农业领域，传统灌溉与施肥方式依赖人工经验，存在水资源浪费、施肥不均、响应滞后等问题。物通博联基于4G工业RTU（WD工业数据终端）结合数据采集和物联网技术，构建了一套集环境感知、智能决策、远程控制于一体的智慧农业解决方案。该方案通过部署土壤湿度传感器、气象站、水肥一体机等设备，利用4G工业RTU实现数据采集、边缘计算与云端交互，为农田管理提供精准化、智能化支持。

二、需求分析

实时监测土壤墒情、气象数据及设备状态；

远程控制泵站、阀门等设备，降低人工成本；

异常情况（如管道泄漏、设备故障）实时告警。

三、方案架构

感知层：部署物通博联WD系列数采终端（如WD140），连接土壤湿度传感器、EC/pH传感器、气象站、水肥一体机及泵站控制柜。终端支持Modbus RTU协议，兼容主流传感器设备。

网络层：4G工业RTU通过4G网络将数据上传至云端平台，支持TCP、MQTT等数据透传方式，快速对接智慧农业管理平台。

应用层：搭建智慧农业管理平台，实现数据可视化、智能决策与远程控制，提供手机端、电脑端等远程访问渠道。

四、功能实现

1. 环境感知与数据采集

支持多路可选配的模拟量输入、模拟量输出、数字量输入和数字量输出（可选8AI、4DI、4RO或者4AI、8DI、4RO或者4AI、4DI、4DO、4RO或者2AO、6AI、4DI、4RO等多种配置）。支持接入PLC，通过4G、WIFI、有线等网络进行传输。

2. 智能决策与远程控制

管理人员根据土壤湿度、气象数据（如蒸发量、降雨量）及作物生长模型，合理调整灌溉计划。例如，当土壤湿度低于阈值（如30%）时，远程启动灌溉设备。

3. 远程监控与设备管理

云平台提供GIS地图与组态界面，实时显示设备状态（如泵站运行/停止）、环境参数（如温度、湿度）及历史数据曲线。支持工程师通过设备快线功能远程访问现场PLC，进行程序调试与故障诊断。例如，当泵站出现电流过载时，系统自动推送告警至管理员手机，并提供远程重启选项。

4. 异常告警与安全防护

多级告警机制：设置阈值告警（如土壤湿度<25%）、趋势告警（如连续3小时湿度下降）及设备离线告警，通过短信、微信、邮件通知管理员。

审核编辑 黄宇