温室大棚监控系统解决方案
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《智能温室大棚监控系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代科技的不断进步,农业科技作为支撑现代农业发展的重要支柱,也正在逐步升级与优化。
智能温室大棚监控系统是这一进步的体现之一,它不仅为农业种植提供了精准的环境控制,还能显著提高农作物的产量与品质。
本文旨在探讨智能温室大棚监控系统的设计与实现,通过对其系统架构、技术运用以及实施效果的研究,为现代农业的智能化发展提供一定的理论支持与实践指导。
二、系统架构设计1. 硬件架构智能温室大棚监控系统的硬件架构主要包括传感器网络、数据传输设备、中央处理单元和控制执行设备等部分。
传感器网络负责实时监测温室内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等;数据传输设备将收集到的数据传输至中央处理单元;中央处理单元对数据进行处理与分析,并发出控制指令;控制执行设备则根据指令调整温室内的环境条件。
2. 软件架构软件架构则包括数据采集模块、数据处理与分析模块、控制指令输出模块以及用户交互界面等部分。
数据采集模块负责从传感器网络中获取数据;数据处理与分析模块对数据进行处理与存储,并运用算法进行环境预测与优化;控制指令输出模块根据分析结果发出控制指令;用户交互界面则提供友好的操作界面,方便用户进行系统操作与监控。
三、关键技术运用1. 传感器技术传感器技术是智能温室大棚监控系统的核心之一。
通过使用高精度的传感器,系统能够实时监测温室内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等,为后续的数据处理与分析提供准确的数据支持。
2. 数据处理与分析技术数据处理与分析技术是智能温室大棚监控系统的关键环节。
通过对传感器收集到的数据进行处理与分析,系统能够实时掌握温室内的环境状况,并运用算法进行环境预测与优化,为控制指令的发出提供依据。
3. 控制执行技术控制执行技术是实现智能温室大棚监控系统精确控制的关键。
通过控制执行设备,系统能够根据中央处理单元发出的指令,调整温室内的环境条件,如开启或关闭通风口、调整遮阳设备等。
智慧大棚解决方案智慧大棚解决方案是一种基于先进技术的农业生产模式,旨在提高农作物的生产效率和质量。
该方案结合了物联网、大数据分析和人工智能等技术,通过实时监测和自动控制,实现对大棚环境的精确调控,从而最大程度地满足作物的生长需求。
一、方案概述智慧大棚解决方案由以下几个主要组成部分构成:1. 传感器网络:通过布置在大棚内的各个位置的传感器,实时监测大棚内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数。
2. 数据采集与传输:传感器采集到的数据通过无线网络传输到云端服务器,确保数据的实时性和可靠性。
3. 数据存储与管理:云端服务器将接收到的数据进行存储和管理,建立起大棚环境的历史数据库,为后续分析和决策提供基础。
4. 数据分析与决策支持:通过对大棚环境数据的分析,结合作物的生长特性和需求,提供决策支持,帮助农户制定合理的生产计划和管理策略。
5. 自动控制系统:根据数据分析的结果和决策支持的指导,自动控制系统可以对大棚内的温度、湿度、光照等参数进行调节,保持最佳的生长环境。
二、方案的优势智慧大棚解决方案具有以下几个优势:1. 提高生产效率:通过精确的环境调控和自动化的生产管理,可以最大程度地提高农作物的生产效率,减少生产成本。
2. 提高农产品质量:合理的环境调控可以使农作物生长得更加健康,提高农产品的品质和口感。
3. 节约资源:智慧大棚可以根据实际需求调节光照、温度和湿度等参数,避免能源和水资源的浪费。
4. 减少人力投入:自动控制系统可以实现对大棚环境的自动调节,减少对人工的依赖,节省人力成本。
5. 实时监测与远程管理:通过云端服务器,农户可以实时监测大棚内的环境参数和作物生长情况,进行远程管理和及时决策。
三、方案应用案例以下是一个智慧大棚解决方案的应用案例:某农户拥有一座智慧大棚,种植蔬菜和水果。
通过安装在大棚内的传感器,实时监测大棚内的温度、湿度和光照强度等环境参数,并将数据传输到云端服务器。
云端服务器通过数据分析和决策支持系统,提供给农户合理的生产计划和管理建议。
《智慧农业大棚监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,智慧农业成为了农业领域发展的重要方向。
智慧农业大棚监控系统是智慧农业的重要组成部分,通过集成物联网、传感器、大数据等先进技术,实现对农业大棚环境的实时监测和智能调控,提高农业生产效率和产品质量。
本文将介绍智慧农业大棚监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 系统架构设计智慧农业大棚监控系统采用分层设计的思想,主要包括感知层、传输层、应用层。
感知层负责采集大棚环境数据,传输层负责将数据传输到服务器端,应用层负责数据的处理和展示。
2. 硬件设计(1)传感器:传感器是智慧农业大棚监控系统的核心组成部分,主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等,用于实时监测大棚环境参数。
(2)控制器:控制器负责接收传感器数据,并根据预设的阈值进行相应的调控操作,如调节温室遮阳帘、通风口等。
(3)网络设备:网络设备包括无线通信模块和有线网络设备,用于将传感器数据传输到服务器端。
3. 软件设计(1)数据采集与处理:软件系统通过与硬件设备的通信,实时采集大棚环境数据,并进行预处理和存储。
(2)数据分析与展示:软件系统对采集的数据进行分析和挖掘,通过图表、报表等形式展示给用户,帮助用户了解大棚环境状况和作物生长情况。
(3)智能调控:软件系统根据预设的阈值和调控策略,自动或手动调节温室设备,如调节温室遮阳帘、通风口等,以保持大棚环境在最佳状态。
三、系统实现1. 硬件实现硬件设备选型与采购:根据系统需求,选择合适的传感器、控制器和网络设备,并进行采购。
设备安装与调试:将硬件设备安装在大棚内,并进行调试,确保设备能够正常工作并采集准确的数据。
2. 软件实现(1)数据采集与处理模块:通过与硬件设备的通信,实时采集大棚环境数据,并进行预处理和存储。
采用数据库技术对数据进行管理和维护。
(2)数据分析与展示模块:通过数据分析算法对采集的数据进行分析和挖掘,以图表、报表等形式展示给用户。
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1.1.农业大棚物联网监测需求背景随着国家经济社会的发展,人口密度也随之快速增长,农业生产的高效生态化、智能化要求将越来越高,重点在于通过收集各类农作物种植信息、环境因子,准确快速对大棚使用科学化的管理,从而实现科学种植与调控、病害预警及突发管理事件的及时处理。
智能农业大棚无线监测系统运用成熟的信息获取、传输和处理技术,网络由数量众多的低能源、低功耗的智能传感器节点所组成,能够协同地实时监控、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过LoRa网络汇聚到LoRa网关,并由网关转发至信锐物联平台,为农业生产、科学种植提供数据支撑。
1.2.大棚物联网监测整体系统架构智能农业大棚无线监测系统网络拓扑图无线监测系统由土壤传感器、空气温湿度传感器、通用数据采集器、LoRa网关、上层云平台等组成,大棚中土壤传感器和空气温湿度传感器采集环境因子,通过RS485线缆将数据汇集至通用数据采集器中,采集器汇总数据之后,通过LoRa协议无线传输至LoRa网关,网关通过以太网或者局域网转发数据至上层应用平台,从而实现大棚环境信息的上传与收集,终端应用使用网络访问平台可实时监测环境变化,适当调整农作物生长环境达到科学化种植管理。
设施农业(温室大棚)环境智能监控系统解决方案1、系统简介该系统利用物联网技术,可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像,通过模型分析,远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备,保证温室大棚内环境最适宜作物生长,为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。
同时,该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等,实现温室大棚集约化、网络化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。
本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。
2、系统组成该系统包括:传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。
620)this.style.width=620;" border=0>(1)传感终端温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。
环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数,通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心,以指导生产。
(2)通信终端及传感网络建设温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成:温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设;温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。
前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。
温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后,将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。
620)this.style.width=620;" border=0>(3)控制终端温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成,通过GPRS模块与管理监控中心连接。
根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数,对环境调节设备进行控制,包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。
国外温室大棚监测技术法案例
在国外,温室大棚监测技术有许多案例,其中一些采用了无线追踪解决方案。
例如,德国瓦赫宁根大学研究中心(WUR)的研究人员测试了新研发的基
于RFID技术的无线追踪解决方案,该方案在德国和荷兰的温室大棚中进行
了应用。
这种无线追踪解决方案可以监控植物生产环境,并已经投放市场。
在采用这种新系统之前,温室大棚的温度和湿度等数据通过有线连接发送到后台数据库。
然而,有线解决方案的设备购买和安装成本较高,因此只有少数温室大棚采用了这种系统。
此外,有线传感器还受到监测范围限制的问题,无法覆盖整个大棚环境。
相比之下,基于RFID技术的无线追踪解决方案可以克服这些问题。
该系统
通过无线方式传输数据,不需要布线,因此降低了设备和安装成本。
此外,无线传感器可以放置在温室内的任何位置,从而实现对整个环境的监测。
除了RFID技术外,还有许多其他技术在温室大棚监测中得到应用。
例如,
物联网技术和传感器技术也被广泛应用于监测温室内温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数。
这些技术可以提供实时数据,帮助种植者了解植物生长情况,及时调整环境参数,提高产量和质量。
总之,国外温室大棚监测技术有许多案例,其中一些采用了基于RFID技术的无线追踪解决方案。
这些技术为种植者提供了更准确、更方便、更低成本的方法来监测植物生长环境,提高了生产效率和产品质量。
农业大棚智能温室监测系统设计方案随着现代化农业的发展,农业大棚建设越来越普及,但是由于天气等客观因素不能完全掌控,农业生产效率难以保证。
因此,农业大棚智能监测系统的应用显得尤为重要。
本文将从以下三个方面阐述农业大棚智能温室监测系统的设计方案:系统方案的设计、硬件和软件的实现及监控效果的实现。
一、系统方案的设计农业大棚是一个相对比较封闭的环境,可以通过解决温度、湿度、光照、二氧化碳等多个环境参数来提高大棚温度、湿度等环境参数的控制,提高种植效率。
因此,为了保障农业生产,设计一个可以全天候监测,记录及分析大棚内不同的环境数据的智能监测系统是可行的。
智能监测系统方案的设计应该包括硬件和软件两个方面。
二、硬件和软件的实现系统的硬件实现主要有传感器、单片机、电源、通讯模块等四个组件。
这些组件分别应用于不同领域,但是通过互相配合,最终形成了一个可有效监测环境变化的系统。
其中的传感器可以实现对于不同环境参数的监测,单片机负责收集传感器获取的数据,并根据实际情况进行控制。
电源则提供系统使用的能量,使得系统能够持续运行。
通讯模块则将数据传输到云端,方便维护以及数据分析,使得用户能够更加便捷地了解大棚内的环境变化。
软件的实现包括了传感器数据管理软件,程序逻辑控制软件,数据分析软件以及信息管理软件。
在实现这些软件的同时,需要考虑数据管理的安全问题。
因此通讯模式的选择成为了考虑的重点。
本系统选择了基于物联网的信号传输方式,使用模数转换器,将传感器检测到的物理信号转化成数字信号,再通过网络传输的方式将这些数字信号发送到云端进行采集分析。
在传输上采用了安全加密技术,以保证数据安全性。
三、监控效果的实现系统能够实现对高温、低温、干燥、潮湿等环境的自动报警,并能够在系统数据分析的基础上,提供对农业大棚的管护建议。
同时,该系统可以通过数据记录等方式,为农业生产前期生产者提供参考,帮助农业生产者更好地进行规划,提高生产水平。
因此,该系统具有较高的实用价值。
可编辑修改精选全文完整版现代农业温室大棚智能监测和控制解决方案一、背景介绍近年来,农业温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利,得到了迅速的推广和应用。
种植环境中的温度、湿度、光照度、土壤湿度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。
传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求,目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见,而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵,不适合国情。
针对目前温室大棚发展的趋势,提出了一种大棚远程监控系统的设计。
根据大棚监控的特殊性,需要传输大棚现场参数给管理者,并把管理者的命令下发到现场执行设备,同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。
基于490MHz、GPRS 的农业温室大棚智能监控管理系统使这些成为可能。
二、系统方案1、系统概述深圳信立科技有限公司现代温室大棚智能监测和控制系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体,通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数,搭建温室智能化软硬件平台,实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。
农业大棚温室智能监控系统可以模拟基本的生态环境因子,如温度、湿度、光照、CO2浓度等,以适应不同生物生长繁育的需要,它由智能监控单元组成,按照预设参数,精确的测量温室的气候、土壤参数等,并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构(喷灌、湿帘水泵及风机、通风系统等),程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。
该系统的使用,可以为植物提供一个理想的生长环境,并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。
2、系统组成:整个系统主要三大部分组成:数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。
A、数据管理层(监控中心):硬件主要包括:工作站电脑、服务器(电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式);软件主要包括:操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、温室大棚智能监控系统软件平台(采用B/S结构,可以支持在广域网进行浏览查看)、防火墙软件;B、数据传输层(数据通信网络):采用移动公司的GPRS网络或490MHz传输数据,系统无需布线构建简单、快捷、稳定;移动GPRS无线组网模式具有:数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点;C、数据采集层(温室硬件设备):远程监控设备:远程监控终端;传感器和控制设备:温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、喷灌电磁阀、风机、遮阳幕等;3、系统拓扑图:XL68、XL65支持490MHz上传方式,系统通讯网络示意如下(一片区域现场节点多,可选此种方案)XL68、XL65支持GPRS上传方式,系统通讯网络示意如下(一片区域现场节点少,可选此种方案)。
智慧大棚解决方案一、方案概述随着物联网和现代科技的快速发展,农业作为支撑国民经济发展的基础产业,正在被物联网、大数据、人工智能等新科技技术进行重构和升级,物联网已经成为农业发展的重要设施,农业也正在焕发出崭新的力量。
传统的农民都是‘面朝黄土背朝天,风吹日晒满身土’,草苫的掀起和覆盖全靠手工,什么时候适合浇水、施肥、打药,全凭经验或感觉,瓜果、蔬菜种植怎样保持精确的浓度、温度、湿度、光照,这些曾被‘模糊’处理的问题,如今在智慧农业、智慧大棚的发展背景下,一切便迎刃而解。
通过物联网技术实现温室大棚环境的实时监控和智能管理,解决了传统温室种植技术的问题,提高了产品质量、产量和生产效率,降低了成本,为现代农业发展带来重要意义。
二、智慧大棚建设内容武汉宜联科技提出了智慧温室大棚解决方案。
该方案利用物联网技术,通过视频监控、传感器、智能控制设备和宜联IOT中继宝盒、现场生产作业设备与智慧大棚监测管理平台连接互通,实现对温室大棚环境的实时监控和智能管理。
1、视频监控应用通过大棚现场不同的点位安装监控摄像头,现场视频图像通过宜联IOT中继宝盒传输到智慧大棚监测管理平台,农场业主在家即可实时了解大棚农作物生长情况、现场设备、设施工作情况,根据实际情况做出处理。
2、传感器与数据采集在温室大棚内,我们安装了氮磷钾、空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、PH值传感器、EC传感器、光照度传感器等感知设备,通过RS485串口连接宜联IOT中继宝盒。
这些传感器能够实时监测大棚内的环境参数,24小时在线采集温室内的空气温湿度、土壤水分、土壤温度、PH值、二氧化碳、光照强度等实时环境数据,通过传感器与宜联IOT中继宝盒连接,宜联IOT中继宝盒并将数据实时传输到智慧大棚监测管理平台对传感器采集的数据进行分析处理。
3、设备控制与智能控制系统通过智慧大棚监测管理平台,用户可以直接或智慧大棚监测管理平台根据采集的各种数据指标分析计算处理的结果自动向宜联IOT中继宝盒所连接的现场设备下发控制命令,实现风机、水泵、水帘、电磁阀、施肥机等设备的控制及运行信息采集。
智慧大棚解决方案一、引言智慧大棚解决方案是基于现代信息技术和农业生产需求相结合的创新技术方案。
通过应用物联网、云计算、大数据分析等技术手段,实现对大棚环境、作物生长状态等数据的实时监测和智能化管理,提高农业生产效率和质量,为农民提供可持续发展的农业解决方案。
二、智慧大棚解决方案的核心技术1. 物联网技术智慧大棚解决方案通过安装传感器和执行器等设备,将大棚内温度、湿度、光照强度、土壤湿度等环境参数实时采集,并通过物联网技术将数据传输到云平台进行处理和分析。
2. 云计算技术通过云计算技术,将大棚内的数据存储在云端,实现数据的集中管理和共享。
农民可以通过手机、电脑等终端设备随时随地访问大棚数据,监测作物生长状态、调整环境参数。
3. 大数据分析技术通过对大棚内数据的分析,结合农业专家的经验知识,提供智能化的决策支持。
例如,根据大棚内温度、湿度、光照等数据,预测作物的生长情况,提前调整环境参数,以提高产量和品质。
三、智慧大棚解决方案的功能和优势1. 环境监测与控制智慧大棚解决方案可以实时监测大棚内的温度、湿度、光照强度等环境参数,并根据作物的生长需求自动调节环境参数,如自动控制温度、湿度等,提供最适宜的生长环境。
2. 智能灌溉与施肥通过监测土壤湿度、作物生长情况等数据,智慧大棚解决方案可以智能地控制灌溉和施肥系统,实现精准供水和施肥,避免浪费和过度施肥,提高水资源利用效率和作物产量。
3. 病虫害预警与防控智慧大棚解决方案可以通过分析大棚内的数据,提前预警病虫害的发生,并及时采取相应的防控措施,避免病虫害对作物的影响,提高作物品质和产量。
4. 远程监控与管理智慧大棚解决方案可以通过手机、电脑等终端设备远程监控大棚内的环境和作物生长情况,实现远程管理。
农民可以随时随地了解大棚的情况,及时调整管理策略,提高生产效率和农业经济效益。
5. 数据分析与决策支持通过对大棚内数据的分析和挖掘,智慧大棚解决方案可以提供决策支持。
智慧农业大棚监控系统的设计与实现随着科技的不断发展,智慧农业大棚监控系统的设计与实现已经成为现代农业发展的必然趋势。
智慧农业大棚监控系统可以通过对大棚内环境的实时监测和数据分析,提供更加精准的种植管理方案,有效提高农作物的产量和质量,同时降低生产成本和人力资源的浪费。
智慧农业大棚监控系统的设计主要需要考虑以下几个方面:环境参数监测:为了能够及时了解大棚内的环境情况,需要对大棚内的温湿度、土壤水分、二氧化碳浓度等环境参数进行实时监测。
这些数据可以通过各种传感器采集,再通过数据传输模块传输到控制中心进行数据分析。
数据处理与分析:通过对采集的数据进行处理和分析,可以得出大棚内环境的变化趋势和规律,进而提供更加精准的种植管理方案。
例如,通过对土壤水分和温湿度数据的分析,可以得出大棚内的灌溉需求和通风需求等。
控制系统:根据数据分析结果,控制系统可以自动调节大棚内的环境参数,例如开启或关闭通风窗、灌溉设备等。
控制系统还可以通过智能算法实现自动化种植管理,提高农作物的生长效率和产量。
报警系统:为了确保大棚内的环境参数始终处于最佳状态,需要设置报警系统。
当监测到异常数据时,报警系统会立即发出警报,及时通知农民或管理人员采取相应的措施。
云平台与APP:为了方便远程监控和管理,智慧农业大棚监控系统可以搭载云平台和手机APP,让用户可以通过互联网或移动设备随时随地了解大棚内的环境情况和数据变化趋势,进而实现远程种植管理。
为了实现智慧农业大棚监控系统,需要以下关键技术的支持:传感器技术:传感器技术是实现环境参数监测的关键技术之一。
针对不同的环境参数监测需求,需要选择不同的传感器。
例如,温湿度传感器可以监测空气中的温湿度数据;土壤水分传感器可以监测土壤中的水分含量;二氧化碳浓度传感器可以监测空气中的二氧化碳浓度等。
数据传输技术:为了能够将监测到的数据实时传输到控制中心,需要使用数据传输技术。
常用的数据传输技术包括无线通信、物联网等。
智能温室大棚系统,自动控温调湿,打造智慧农业方案随着物联网技术的不断应用,己经应用到农业种植生产中。
智能温室大棚系统是结合农业现代化大趋势,将环境监测、调控等技术积累与农业物联网应用相结合,专门各类型的温室大棚实现现代农业,提供技术方案。
系统概述智能温室大棚系统解决方案,将环境要素监测、设备控制、网络化应用等技术,融合成一套面向现代农业的自动化系统。
由监测与控制系统、智慧农业监控平台、无线通讯模块等部分构成。
通过采集温室内空气温湿度、土壤温湿度、光照、二氧化碳等环境参数,并根据农作物生长所需进行控制,自动开关对应的环境调节设备,通过手机电脑等信息终端,随时随地管理温室大棚。
应用技术1■.无线传感器技术一个网络内可实现多达几百个节点的组网观测,观测范围可覆盖上百个温室。
同时,采用低功耗设计,支持市电或太阳能电池板两种供电方式,解决了在农田温室里的走线问题。
2 .物联网技术采用物联网技术,实现万物互联、互联互通。
农户能够在任何时间、任何地点,通过手机、电脑查看实时环境数据及图像数据,远程管理大棚。
3 .云计算技术温室环境检测 土壤墉情检测将数据存放在网络云端,可大大降低系统支出成本,农户不需要部署系统运行所需的软硬件环境。
4.模块化设计系统由多模块组成,各观测单元独立,可通过灵活的加减配置,实现大规模集群化应用。
组成部分系统安装在农业种植企业或种植户的温室大棚内,通常一座大棚需要应用一套监测与控制系统,监控平台可N座大棚共用一个平台。
大棚的环境信息通过远程网络,直接上报监控平台上,进行数据统计、智能调控、气象预警、历史数据管理等统筹操作。
采集模块:主要完成温室内环境要素数据的采集,具体模块可令活选配,一个温室监测系统可包含多个采集模块。
控制模块:完成对现场温室中的各种设备进行管理控制,控制包括照明、加热、灌溉系统、通风、卷帘、阀门、电机等设备,执行系统发送的开关命令,并监测控制设备的执行状态。
监控平台:基于物联网云平台开发而来的管理平台,以安卓/IOS手机APP、电脑网页/软件形式应用,负责收集实时环境监控数据及接收图像数据,并提供数据查询、后续数据分析及决策,远程管理温室大棚。
《温室大棚分布式监控系统设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展,温室大棚种植已成为提高农作物产量和品质的重要手段。
然而,传统的大棚管理方式存在着效率低下、人力成本高、无法实时监控等问题。
为了解决这些问题,本文提出了一种温室大棚分布式监控系统的设计与实现方案。
该系统通过分布式传感器网络、数据传输技术和云计算平台,实现对温室大棚环境的实时监控、智能控制和数据分析,提高了大棚管理的效率和农作物的产量与品质。
二、系统设计1. 硬件设计温室大棚分布式监控系统的硬件部分主要包括传感器节点、数据传输设备和云计算平台。
传感器节点负责采集温室大棚内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等。
数据传输设备负责将传感器节点的数据传输到云计算平台。
云计算平台则负责存储、处理和分析这些数据,为管理者提供决策支持。
在传感器节点的选择上,我们采用了低功耗、高精度的传感器,以便长时间工作并获取准确的环境参数。
数据传输设备采用无线通信技术,实现了传感器节点与云计算平台的无线连接,方便了布线和维护。
2. 软件设计软件部分包括分布式传感器网络软件、数据传输协议软件和云计算平台软件。
分布式传感器网络软件负责协调各传感器节点的工作,确保数据的实时采集和传输。
数据传输协议软件负责定义传感器节点与云计算平台之间的通信协议,确保数据的可靠传输。
云计算平台软件则负责数据的存储、处理和分析,以及为用户提供友好的界面和操作接口。
三、系统实现1. 传感器网络部署首先,根据温室大棚的实际情况,选择合适的传感器节点并部署在关键位置。
这些位置应能够反映温室大棚内的环境变化情况。
然后,通过无线通信技术将传感器节点与云计算平台连接起来,形成分布式传感器网络。
2. 数据传输与处理传感器节点实时采集环境参数,并通过无线通信技术将数据传输到云计算平台。
云计算平台对接收到的数据进行预处理和存储,然后进行进一步的分析和挖掘。
这些分析结果可以通过界面展示给用户,为用户提供决策支持。
智能农业大棚控制系统的常见问题及解决方案大棚自动化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术等。
自动化技术在现代农业中的应用十分广泛,智能温室大棚系统是自动化技术在农业领域中的一大应用。
托普云农智能农业大棚控制系统是针对大棚种植的控制要求配置的远程监控与管理系统,采用无线传感器技术,基于传统的大棚生产技术,提供一套更适合大棚种植的,具有高可靠性、安全性、灵活性、可扩展性、易操作性的一套软硬件系统。
时实监测大棚内植物的温度、湿度、土壤墒情、二氧化碳浓度、电动卷帘状态、水泵状态的采集,以及对水泵、阀门的启停、电动卷帘、通风窗的开闭等控制,通过无线通讯方式与大棚管理中心计算机联网,实时对各蔬菜大棚单位进行监管和控制。
蔬菜、花卉、果品是人民生活不可缺少的农产品,随着生活水平的提高,对大棚自动化控制系统产品的需求日益增长,产品的附加值也不断提高,经济效益显著。
智能农业大棚控制系统在温室大棚管理中越来越重要,但是许多人对智能农业大棚控制系统不是很了解,存在各种不同的问题。
1、农业温室大棚种植主要监测哪些指标?答:农业温室大棚种植主要监测四个指标,包括温度,温湿度,土壤水分,二氧化碳,光照等。
(1)温度和湿度:作物的生长与温度和湿度有密切关系,温室大棚的控制参数中,温度与湿度检测、控制是主要参数之一。
温湿度传感器是必不可少的一种。
建议采用温湿度一体壁挂式的传感器,在温室大棚中非常适合。
(2)土壤水份:作物生长需要水份,在设施农业中如何灌水,做到既不影响作物生长又不浪费水资源是至关重要的问题。
利用的土壤水份传感器,直接插入土壤中测量水份。
建议采用不锈钢,直插式的传感器来测量,长期埋在土壤下面不影响测量效果。
(3)CO2:农作物生长发育离不开光合作用,而光合作用又与CO2有关,所以控制CO2的浓度,有利于作物的生长发育。
(4)光照度:设施农业中,采用栽培管理自动化系统其光源完全为人工光,而不用太阳光,采用光传感器来检测和控制光照强度,使作物可以得到均匀一致的光照。
智慧大棚解决方案一、背景介绍智慧大棚是一种利用物联网技术和先进的传感器设备,结合农业种植管理技术,实现对大棚环境的监测和控制的系统。
通过智慧大棚解决方案,可以提高农作物的产量和质量,降低生产成本,实现农业的可持续发展。
二、方案概述智慧大棚解决方案主要包括以下几个方面的内容:1. 环境监测系统环境监测系统通过安装各种传感器设备,实时监测大棚内的温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境参数。
通过无线传输技术将数据传输到中央控制系统,实现对大棚环境的全面监测。
2. 智能控制系统智能控制系统根据环境监测数据,通过自动控制设备对大棚内的环境进行调节。
例如,根据温度和湿度数据,控制通风设备和加热设备的开关,保持大棚内的温湿度在适宜的范围内。
通过光照控制系统,可以根据不同作物的需求,自动调节光照强度,提高光合作用效率。
3. 水肥一体化系统水肥一体化系统通过安装水肥一体化设备,实现对水肥的自动供给和调节。
根据作物的需求和土壤的水分含量,自动控制灌溉设备和施肥设备,保持土壤湿度和养分的平衡,提高作物的生长效率。
4. 数据分析与决策支持系统数据分析与决策支持系统采集和分析大棚内的环境监测数据、作物生长数据和生产管理数据,通过数据挖掘和机器学习算法,提供农业专家和农民决策的参考。
例如,根据历史数据温和象数据,预测未来的气候变化,提前采取相应的措施,减少灾害风险。
三、方案优势智慧大棚解决方案具有以下几个优势:1. 提高产量和质量:通过精确的环境控制和水肥管理,可以提高作物的产量和质量,增加农民的收入。
2. 节约资源:智慧大棚解决方案可以根据作物的需求,精确控制水肥的供给,减少浪费,节约资源。
3. 减少劳动力成本:智能控制系统可以自动调节大棚内的环境,减少人工干预,降低劳动力成本。
4. 提高农业可持续发展水平:智慧大棚解决方案可以减少农药和化肥的使用量,降低对环境的污染,促进农业的可持续发展。
四、方案应用场景智慧大棚解决方案适合于各种类型的大棚,包括蔬菜大棚、花卉大棚、水果大棚等。
智能温室大棚监测系统解决方案设计一、温室大棚监测系统概述随着国民经济的迅速发展,现代农业得到了长足的进步,温室工程已成为高效农业的一个重要组成部分。
计算机自动控制的智能温室自问世以来,已成为现代农业发展的重要手段和措施。
它的功能在于以先进的技术和现代化设施,人为控制作物生长的环境条件,使作物生长不受自然气候的影响,做到常年工厂化,进行高效率,高产值和高效益的生产。
温室大棚环境监控系统是用通用组态软件结合自动化设备在现代农业上的一个典型应用,该系统很好地完成了温室大棚环境监控的各项需求,为此类需求呈现了一个成熟的方案。
二、温室大棚监测系统功能叙述温室环境包括非常广泛的内容,但通常所说的温室环境主要指空气与土壤的温湿度、光照、CO2浓度等。
计算机通过各种传感器接收各类环境因素信息,通过逻辑运算和判断控制相应温室设备运作以调节温室环境。
输出和打印设备可帮助种植者作全面细致的数据分析,保存历史数据。
本系统主要具备以下几部分功能:2.1综合环境控制采用计算机实现环境参数比较分析,四季连续工况调控系统。
,比例调节环境温度、湿度与通风。
CO2 发生装置按需比例调节环境CO2浓度,夏季室外屋顶喷淋,在保证室内光照强度的前提下,组合调节环境温度与通风,达到强制降低环境温度的效果。
通过计算机对温室各电动执行器进行整体调节,自动调控到作物生长所需求的温、湿、光、水、气等条件,另外通过臭氧消毒净化器对温室进行消毒。
2.2肥水灌溉控制采用计算机肥水灌溉运筹系统。
根据作物区的需要,对水培区的营养液成分,PH和EC值进行综合调控。
对基培和土培区主要是根据作物生产需要,设定基质、土壤的水势值,自动调节滴灌、喷灌系统的灌溉时间和次数。
2.3紧急状态处理采用计算机实测环境参数、状态极限值反馈报警保护系统。
根据作物的各项参数设定温室环境的极限值和作物生长环境参数极限值报警保护系统,提高了整个系统安全性。
2.4信息处理采用计算机集散控制信息管理系统。
.神州通电子科技温室大棚监控系统解决方案神州通电子科技2015 年月目录前言 (2)1、中国农业发展现状 (3)2、温室大棚控制系统在农业应用中的意义 (3)2.1、促进农业三个方面的发展: (3)2.2、社会经济效益: (5)3、温室大棚控制系统设计方案概述 (6)3.1、系统设计原则 (6)3.2 系统功能特点 (6)3.3 系统组成 (6)3.4 系统示意图 (7)4 温室大棚控制系统功能 (8)4.1 环境信息采集系统 (8)4.2 视频监控系统 (9)4.3 智能控制系统 (11)4.4 信息展示系统 (12)4.5 管理平台 (14)4.6 公司资料 (17)前言物联网信息技术在2006 年被评为未来改变世界的十大技术之一,是继互联网之后的又一次产业升级,是十年一次的产业机会。
总体来说,物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的新技术,物物相连,相互感知,若干年后,地球上的每一粒沙子都有可能分配到一个确定地址,它的各种状态、参数可被感知。
2009 年8 月温家宝总理在提出“感知中国”,物联网开始在中国受到政府的重视和政策牵引。
2010 年国家发布了“十二五”发展规划纲要,其中第十三章“全面提高信息化水平”第一节“构建下一代信息基础设施”中明确提到:推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示。
在第五章“加快发展现代农业”第二节“推进农业结构战略性调整”中提出:加快发展设施农业,推进蔬菜、水果、茶叶、花卉等园艺作物标准化生产。
提升畜牧业发展水平。
促进水产健康养殖。
推进农业产业化经营,促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。
推进现代农业示区建设。
第三节“加快农业科技创新”中提出:推进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。
加快农业生物育种创新和推广应用,做大做强现代种业。
加强高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用,实施水稻、小麦、玉米等主要农作物病虫害专业化统防统治。
加快推进农业机械化,促进农机农艺融合。
发展农业信息技术,提高农业生产经营信息化水平。
物联网信息技术与现代农业的结合更加是国家重点推动的关键示应用。
1、中国农业发展现状我国是农业大国,而非农业强国。
近30 年来农业高产量主要依靠农药化肥的大量投入,大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置,导致大量养分损失并造成环境污染。
我国农业生产仍然以传统生产模式为主,传统耕种只能凭经验施肥灌溉,不仅浪费大量的人力物力,也对环境保护与水土保持构成严重威胁,对农业可持续性发展带来严峻挑战。
我国人口占世界总人口的22%,耕地面积只占世界耕地面积的7%,随着经济的飞速发展,人民生活水平不断提高,资源短缺,环境恶化与人口剧增的矛盾越来越突出。
特别是我国加入世贸组织后,国外价格低廉的优质农副产品源源不断的流入我国,这对我国的农产品市场构成极大威胁。
因此,如何提高我国农产品的质量和生产效率,如何对大面积土地的规模化耕种实时信息技术指导下科学的精确管理,是一个即前沿又当务之急的科研课题。
而现实情况是,粗放的管理与滥用化肥,其低效益和环境污染令人惊叹。
传统农业产生的物质技术手段落后,主要依靠人力、畜力和各种手工工具以及一些简单机械。
在现实中主要存在的问题是:(1)农业科技含量、装备水平相对滞后(2)农业生产存在污染和浪费,据农业、水利部门测算,我国每年农业所消耗化肥、农药和水资源量都在飞速增长,数据惊人,农业的污染问题困扰着不少乡村,不少农民群众饮水安全受到影响(3)农业产出少、农民收入低(4)农产品的品种少2、温室大棚控制系统在农业应用中的意义目前,我国大多数农业生产主要依靠人工经验管理,缺乏系统的科学指导。
设施栽培技术的发展,对于农业现代化进程具有深远的影响。
设施栽培为解决我国城乡居民消费结构和农民增收,为推进农业结构调整发挥了重要作用,温室种植已在农业生产中占有重要地位。
要实现高水平的设施农业生产和优化设施生物环境控制,信息获取手段是最重要的关键技术之一。
物联网信息技术在农业领域中有着广泛的应用。
我们从农产品生产不同的阶段来看,无论是从种植的培育阶段和收获阶段,都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。
具体有如下社会经济效益。
2.1、促进农业三个方面的发展:■增产增收相关资料表明,在可自动控制室的温度、湿度、灌溉、通风、二氧化碳浓度和光照的温室中,每平方米温室一季可产番茄30kg~50kg,黄瓜40kg,相当于露地栽培产量10 倍以上。
其他各类作物在这种环境下的产量也将得到明显的提升。
■节约能源温室大棚控制系统可以准确采集温度、湿度、土壤含水量、光照度、雨雪天气、风速等参数,并将室温、光、水、等诸多因素综合直接协调到最佳状态,据计算,可有效节水、节肥、节药,使整体能耗降低15%~50%。
■作物多样化温室大棚控制系统对室温生产环境的改善,可以使得一些在此前的耕作条件下较难种植的作物得以生长,并为新品种作物的培育提供更好的条件,这有利利于推广高附加值得经济作物,提升单位面积的农业经济产值,促进农户增产增收。
2.2、社会经济效益:(1)合理施用化肥,降低生产成本,减少环境污染采用因土、因作物、因时间全面平衡施肥、彻底扭转传统农业中因经验施肥而造成的三多三少(化肥多,有机肥少;N 肥多,P、K 肥少;三要素肥多,微量元素少),N、P、K 比例失调的状况,因此有明显的经济和环境效益。
(2)减少和节约水资源目前传统农业因大水漫灌和沟渠漏对灌溉水的利用率只有40%左右,温室大棚控制系统可根据作物动态监控技术定时定量供给水分,可通过滴灌微灌等一系列新型灌溉技术,使水的消耗量减少到最低程度,并能获取尽可能高的产量。
(3)使农作物的物质营养得到合理利用,保证了农产品的产量和质量通过各类传感器和智能控制设备,对农作物的生产过程进行动态监测和控制,并根据其结果采用相应的措施。
总而言之,温室大棚控制系统能大大的提高生产管理效率,节省人工(例如:对于大型农场来说,几千亩的土地如果用人力来进行浇水施肥,手工加温,手工卷帘等工作,其工作量相当庞大且难以管理,如果应用了温室大棚控制系统,手动控制也只需点击鼠标的微小的动作,前后不过几秒,完全替代了人工操作的繁琐;),而且能非常便捷的为农业各个领域研究等方面提供强大的科学数据理论支持,其作用在当今的高度自动化、智能化的社会中是不言而谕的。
农业示园区作为最新的农业技术的应用与推广载体,是现代农业的集中体现,是现代信息技术的在农业中最先应用的场合。
3、温室大棚控制系统设计方案概述3.1、系统设计原则从需求情况分析系统,制订设计原则,以指导我们的方案设计:先进性原则采用先进的设计思想,选用先进的软硬件设备,保证项目整体在未来一定时期的技术领先性。
开放性原则方案的设计及选型遵从国际标准及工业标准,使项目具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。
可扩展性原则项目设计在充分考虑当前情况的同时,必须考虑到今后较长时期业务发展的需要,留有充分的升级和扩充的可能性。
可靠性原则项目的设计必须贯彻可靠性原则,使系统具有很高的可用性。
经济适用性原则在考虑必要的扩展性原则下,使用功能适度的软硬件产品。
3.2 系统功能特点超低功耗,节能环保低功耗设计,在供电需求不方便的地域采用太阳能供电的方式完全可以满足大部分设备的需要。
采用无线技术采用Zigbee,3G 等无线技术,安装方便,携带方便,降低建设成本、减少改造成本,避免了布线带来的火灾隐患,突破了有线只能在本地计算机进行查看和浏览的劣势,用户可以突破时间和地域的限制,随时随地的了解生产现场状况。
多种显示方式采用LED 显示屏,液晶电视,电脑,手机等不同的显示方式,适合在示园区不同地方使用,充分体现现代农业与现代光电信息技术的融合。
完全自动化现有大型农业生产企业、农业示园区的信息化改造,用自动化的技术手段替代了用户现有的定期数据采集工作,提升了数据采集的准确度和可靠度,让用户可以将精力专注在数据的分析和整理上。
3.3 系统组成针对现代农业需求而开发的自动化系统整体解决方案,主要包括三个部分:信息采集、设备的自动控制、信息的发布与智能处理组成。
信息采集包括温室空气温湿度信息监测、土壤信息监测、视频信息采集等。
设备控制包括灌溉控制、卷帘电机控制和遮阳板电机控制等。
信息的发布与数据处理包括LED 信息发布系统、中央控制室的管理平台和意外信息的手机报警处理等功能。
3.4 系统示意图以下为示园区温室大棚控制系统拓扑结构图:4 温室大棚控制系统功能4.1 环境信息采集系统主要是前端的传感器、采集仪等硬件设备,通过后端的蔬菜生长环境信息监测管理系统软件,实现农业环境信息的在线管理与控制。
在监测点安装环境温湿度等传感器或室外气象站(,监测的该区域的环境信息,包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度、风速、风向、降雨量等参数,将该信息展现给管理人员。
同时数据也通过无线通讯模块传输至监控中心管理系统,为作物生长管理提供精准监测和科学依据。
一体化环境监测仪和室外气象站采集系统提供的功能包括:环境监测空气温度空气湿度土壤温度土壤湿度光照强度二氧化碳浓度报警功能短信报警报警实时抓拍图片……4.2 视频监控系统作为管理农业生产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。
视频与图像监控提供了更直观的表达方式。
比如:哪块地缺水了,在物联网单层数据上看仅仅能看到水分数据偏低。
应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据来作决策。
因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端,而很难从单纯的技术手段上进行突破。
视频监控的引用,直观地反映了农作物生产的实时状态,引入视频图像与图像处理,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。
可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。
在监测点安装高清网络摄像机,通过光端机、光缆等传输设备将高清视频信息传输至监控中心视频监控系统,实现管理人员在监控中心实时监测果菜区作物的病虫害情、果实大小及颜色等信息。
监控摄像头监控界面 4.3 智能控制系统根据环境参数采集系统获取的数据,以及各类作物适宜环境参数,驱动各类监控器和灌溉系统、湿帘降温系统、通风系统等构成整个自动化控制网络。
具体包括以下设备:1、实现远程自动(手动)灌溉2、实现远程自动(手动)排风3、实现远程自动(手动)加湿4、实现远程自动(手动)温度控制5、实现温室、路灯等各种灯光的远程控制6、其它设备的控制……4.4 信息展示系统1、信息展示系统信息展示系统即为显示终端及其配套软件组成的信息发布和查询窗口,一种方式通过普通液晶电视或监视器来实现,此方式成本较低,但展示效果一般;另外一种方式通过液晶拼接大屏幕系统,是由拼接单元组合墙体、图形控制器、大屏控制管理软件、接口设备、专用线缆等单元组成,此方式成本较高,但展示效果好。