温室大棚监控系统解决方案
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基于ZigBee技术的农业温室大棚监控及智能控制方案一概述“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。
业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。
目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。
我国也正在高度重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。
但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。
为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。
从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。
智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。
可以根据用户需求,随时进行处理,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。
大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。
二项目需求在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。
所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。
每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等),用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。
智慧大棚解决方案智慧大棚解决方案是一种利用现代科技手段来提高农业生产效率的创新方案。
通过应用物联网技术、大数据分析、人工智能等先进技术,智慧大棚解决方案可以实时监测和控制大棚内的环境参数,提供精准的农业管理和决策支持,从而提高农作物的产量和质量。
一、智慧大棚解决方案的基本原理和关键技术1. 物联网技术:智慧大棚解决方案通过无线传感器网络将大棚内的各种环境参数(如温度、湿度、光照等)实时采集并传输到云平台,实现对大棚环境的远程监控和控制。
2. 大数据分析:通过对大棚内环境参数、农作物生长情况等数据进行采集、存储和分析,智慧大棚解决方案可以提供农作物生长模型、病虫害预测等决策支持,匡助农民科学管理大棚。
3. 人工智能:智慧大棚解决方案利用人工智能技术对大量的农业数据进行分析和学习,可以根据农作物的生长特点和环境需求,自动调整大棚内的温度、湿度、光照等参数,实现智能化的农业生产。
二、智慧大棚解决方案的功能和优势1. 实时监测和控制:智慧大棚解决方案可以实时监测大棚内的温度、湿度、光照等环境参数,并根据农作物的需求自动调整大棚内的环境,保持最佳的生长条件。
2. 病虫害预测和预警:通过对大棚内环境参数和农作物生长情况进行分析,智慧大棚解决方案可以提前预测和预警可能浮现的病虫害,匡助农民采取相应的防治措施,减少损失。
3. 智能灌溉和施肥:智慧大棚解决方案可以根据农作物的生长需求和土壤湿度情况,自动控制灌溉和施肥系统,实现精准的水肥管理,提高农作物的产量和品质。
4. 数据分析和决策支持:智慧大棚解决方案可以对大量的农业数据进行分析和学习,提供农作物生长模型、病虫害预测等决策支持,匡助农民科学管理大棚,提高农业生产效益。
5. 节能环保:智慧大棚解决方案可以根据农作物的需求和外部环境条件,智能调节大棚内的温度、湿度、光照等参数,减少能源的消耗,实现节能减排,符合可持续发展的要求。
三、智慧大棚解决方案的应用案例1. 温室蔬菜种植:智慧大棚解决方案可以实时监测和控制温室内的环境参数,根据不同蔬菜的生长需求,自动调节温度、湿度、光照等参数,提高蔬菜的产量和品质。
《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。
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。
温室大棚中温室自动化控制系统解决方案设计温室自动化控制系统简介温室自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。
可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素,根据温室植物生长要求,自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备,自动调控温室内环境,达到适宜植物生长的范围,为植物生长提供最佳环境。
智能温室自动化控制系统是根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息,接到上位计算机上进行显示,报警,查询。
监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储,然后将其与设定的报警值相比较,若实测值超出设定范围,则通过屏幕显示报警或语音报警,并打印记录。
系统组网络以及通讯协议(1)系统组网络组成根据工艺运行的需求,我们做如下的网络系统设计:网络采用以太网络设计。
每个站作为一个网络节点。
这个网络采用性能可靠的工业以太网。
可以将办公网络、自动控制网络和视频监控网络无缝结合到该网络环境,实现“多网合一”。
整个系统可承载的数据分成如下的几个部分:1:工业控制数据2:采集数据3:工业标准的MODBUS总线通讯4:视频语音数据采集和监控(2)组网特点自动化控制系统是开放的控制系统,除了具有良好的网络通讯能力外,还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口,以后可以任意扩展控制系统。
整个系统采用多级网络结构,即生产管理网和生产控制网,将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开,分别使用不同的网络。
有效地提高了通讯的效率,降低了通讯负荷。
(3)采用的通讯协议Modbus协议是应用于自动控制器上的一种通用协议。
通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。
它已经成为一种通用工业标准。
现代农业大棚控制系统(1)控制系统概述随着社会经济的发展,设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径,已经越来越受到世界各国的重视,而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部分,是设施农业发展的高级阶段。
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。
神州通电子科技有限公司温室大棚监控系统解决案神州通电子科技有限公司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 (8)4 温室大棚控制系统功能 (9)4.1 环境信息采集系统 (9)4.2 视频监控系统 (10)4.3 智能控制系统 (13)4.4 信息展示系统 (13)4.5 管理平台 (15)4.6 公司资料 (18)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重威胁,对农业可持续性发展带来峻挑战。
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,如提高我国农产品的质量和生产效率,如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,在供电需求不便的地域采用太阳能供电的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,安装便,携带便,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。
多种显示式采用LED 显示屏,液晶电视,电脑,手机等不同的显示式,适合在示园区不同地使用,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,一种式通过普通液晶电视或监视器来实现,此式成本较低,但展示效果一般;另外一种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,此式成本较高,但展示效果好。