“新普惠”——溫室大棚智能控制系 “新普惠”—溫室大棚智能控制系統(tǒng)

溫室大棚管理系統(tǒng)“新普惠”——溫室大棚智能控制系統(tǒng)

在《西游記》車遲國斗法中，有這么一段。孫悟空邀鹿力比賽求雨，先求到雨者勝。結(jié)果想必大家都知道，孫悟空用分身術(shù)飛上天，然后說服了風(fēng)雨雷電四位，嚴(yán)格按照齊天大圣的要求進(jìn)行作法。如此一來，想不贏也難。

如今，這個(gè)神話般的故事已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)！

在物聯(lián)Zigbee技術(shù)的下，現(xiàn)代化的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)采用了的溫室大棚種植技術(shù)?？梢栽陉柟獠蛔愕臅r(shí)候，通過物聯(lián)產(chǎn)品自動(dòng)補(bǔ)充人造光線，促進(jìn)光合作用；可以在濕度不夠的時(shí)候，通過物聯(lián)產(chǎn)品自動(dòng)為農(nóng)作物補(bǔ)充水份；更可以創(chuàng)造一個(gè)恒溫的空間，讓農(nóng)作物一年四季不停的生長，生生不息……

總之一句話，您可以按照自己的要求來隨心所欲的控制陽光、空氣、雨露等等……

??1 建設(shè)目標(biāo)

??面向現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建“智慧溫室”系統(tǒng)，提供溫室大棚環(huán)境信息智能感知、可靠傳輸、智能控制、精細(xì)管理、病蟲害預(yù)警與遠(yuǎn)程診斷等服務(wù)，提升設(shè)施農(nóng)業(yè)的信息化水平，實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、、生態(tài)、安全和可持續(xù)發(fā)展。

?   2 系統(tǒng)架構(gòu)

??系統(tǒng)主要包括：傳感終端、有線傳感網(wǎng)、控制終端、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、廣播系統(tǒng)、監(jiān)控中心和應(yīng)用軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。

??1. 傳感終端

??溫室大棚環(huán)境信息感知單元由各種環(huán)境信息傳感器和無線數(shù)據(jù)采集終端組成，可實(shí)時(shí)監(jiān)測空氣溫濕度、土壤含水量、土壤溫度、光照強(qiáng)度、CO2濃度、作物長勢,農(nóng)殘檢測(蔬菜中有機(jī)磷殘留量快速檢測)等信息，以及農(nóng)業(yè)氣象信息。

??2.傳感網(wǎng)及通信終端

??溫室大棚無線傳感通信網(wǎng)絡(luò)主要由如下兩部分組成：溫室大棚內(nèi)部感知節(jié)點(diǎn)間的自組織網(wǎng)絡(luò)建設(shè);溫室大棚間及溫室大棚與農(nóng)場監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。前者主要實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集及傳感器與執(zhí)行控制器間的數(shù)據(jù)交互。溫室大棚環(huán)境信息通過內(nèi)部自組織網(wǎng)絡(luò)在中繼節(jié)點(diǎn)匯聚后，將通過溫室大棚間及溫室大棚與農(nóng)場監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)各溫室大棚環(huán)境信息的監(jiān)控。

??3. 控制終端

??溫室大棚環(huán)境智能控制單元由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成，通過GPRS模塊與管理監(jiān)控中心連接。根據(jù)溫室大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強(qiáng)度及CO2濃度等參數(shù)，對(duì)環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制。適用于:科研型溫室、檢疫隔離溫室 、育苗溫室 、花卉溫室 、農(nóng)業(yè)園區(qū);控制系統(tǒng)可同時(shí)控制雙向天窗、側(cè)通風(fēng)窗、外遮陽幕、內(nèi)遮陽幕、內(nèi)保溫幕、一級(jí)風(fēng)扇、二級(jí)風(fēng)扇、三級(jí)風(fēng)扇、濕簾、濕簾外翻窗、微霧、一級(jí)加熱器、二級(jí)加熱器、三級(jí)加熱器、環(huán)流風(fēng)扇、補(bǔ)光燈、Co2補(bǔ)氣閥、除濕風(fēng)扇、負(fù)壓變頻風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)組、水暖三通調(diào)節(jié)閥、水暖循環(huán)泵、遮蔭棚、頂噴淋、6組灌溉閥、6組施肥閥、灌溉水泵等。

??4. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

??作為數(shù)據(jù)信息的有效補(bǔ)充，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻信號(hào)傳輸技術(shù)，對(duì)溫室大棚內(nèi)部作物生長狀況進(jìn)行全天候視頻監(jiān)控。該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器、高分辨率攝像頭組成，網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器主要用以提供視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)。在已有Internet上，只要能夠上網(wǎng)就可以根據(jù)用戶權(quán)限進(jìn)行遠(yuǎn)程的圖像訪問、實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、在線、便捷的監(jiān)測方式。

??5.安防監(jiān)控

??無線紅外安防監(jiān)控，配置一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，可安裝SIM卡，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、飛信軟件報(bào)警等功能，在監(jiān)控中心放置警報(bào)喇叭，當(dāng)有人或物觸動(dòng)門、窗警報(bào)時(shí)，警報(bào)及響，同時(shí)配備2把遙控鑰匙，可實(shí)現(xiàn)輕松布防需求。

??特色功能：

??◎ 4路有線，99路無線防區(qū)。

??◎ 具有2路12V可編程繼電器輸出。

??◎ 支持飛信功能，能實(shí)現(xiàn)免信息費(fèi)報(bào)警。

??◎ 3組定時(shí)布防，3組定時(shí)撤防。

??◎ 內(nèi)置數(shù)字語音器，人工智能自動(dòng)播報(bào)警情。

??◎ 電話叩機(jī)，通過主機(jī)鍵盤撥號(hào)能與任何電話通話。

??◎ 符合3C安全標(biāo)準(zhǔn)和GB126家標(biāo)準(zhǔn)。

??6. 監(jiān)控中心

??監(jiān)控中心由服務(wù)器、大屏幕顯示系統(tǒng)、UPS及配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。建設(shè)管理監(jiān)控中心的目的是對(duì)整個(gè)園區(qū)進(jìn)行信息化管理并進(jìn)行成果展示。(詳見第6章園區(qū)監(jiān)控部分)

??7. 應(yīng)用軟件系統(tǒng)

??通過應(yīng)用軟件系統(tǒng)可將土壤信息感知設(shè)備、空氣環(huán)境監(jiān)測感知設(shè)備、外部氣象感知設(shè)備、視頻信息感知設(shè)備等各種感知設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)、處理和挖掘，通過中央控制軟件的智能決策，形成有效指令，通過聲光電報(bào)警指導(dǎo)管理人員或者直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方式調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)的小氣候環(huán)境，為作物生長提供優(yōu)良的生長環(huán)境。

??(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控

??點(diǎn)擊菜單欄中的“實(shí)時(shí)監(jiān)控”，將會(huì)看到每個(gè)溫室大棚中實(shí)時(shí)采集上來的數(shù)據(jù)信息，如采集時(shí)間、空氣溫度、空氣濕度、光照、CO2、土壤溫度、土壤水分等，并可以根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)、濕簾、水泵的開與關(guān)。如下圖所示。

??點(diǎn)擊頁面右下角的各個(gè)參數(shù)曲線，將會(huì)看到24小時(shí)之內(nèi)的變化情況，將鼠標(biāo)移動(dòng)到曲線上就可以看到每個(gè)點(diǎn)的采集時(shí)間及采集的數(shù)據(jù)值，如下圖所示。

??每個(gè)大棚里面的控制設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)可以看到，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)的情況進(jìn)行開啟或關(guān)閉控制設(shè)備，如點(diǎn)擊“開啟”按鈕，將會(huì)提示“是否啟動(dòng)設(shè)備?”，點(diǎn)擊“確定”按鈕就可以遠(yuǎn)程控制設(shè)備了。如下圖所示。

??(2)數(shù)據(jù)匯總

??點(diǎn)擊菜單中的“數(shù)據(jù)匯總”，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)前時(shí)間每個(gè)溫室大棚中各個(gè)參數(shù)的平均值，有利用溫室大棚的管理員進(jìn)行有效對(duì)比各個(gè)大棚的數(shù)據(jù)是否正常。

??(3)曲線分析

??點(diǎn)擊菜單中的“曲線分析”，系統(tǒng)將會(huì)分類列出每個(gè)參數(shù)，選擇自己所關(guān)心的參數(shù)，并選擇視圖類型，如24小時(shí)、7天、30天、全年、自定義。根據(jù)實(shí)際需要選擇一個(gè)時(shí)間段，然后點(diǎn)擊“提交”按鈕，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)選擇的各個(gè)條件將數(shù)據(jù)取出繪制出曲線。如下圖所示。

??(4)數(shù)據(jù)查詢

??點(diǎn)擊菜單中的“數(shù)據(jù)查詢”，系統(tǒng)將會(huì)分類列出每個(gè)參數(shù)，選擇自己所要查詢的參數(shù)，并選擇視圖類型，如24小時(shí)、7天、30天、全年、自定義。根據(jù)實(shí)際需要選擇一個(gè)時(shí)間段，然后點(diǎn)擊“提交”按鈕，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)選擇的各個(gè)條件將數(shù)據(jù)取出以表格形式顯示。如下圖所示。

??(5)綜合管理

??點(diǎn)擊菜單中的“綜合管理”，此部分分為4部分：應(yīng)用配置、LED管理、報(bào)警配置、監(jiān)控配置。 “監(jiān)控配置”模塊的主要功能是配置每個(gè)溫室大棚的數(shù)據(jù)將發(fā)送到哪些手機(jī)上，此模塊是早、中、晚三次發(fā)送溫室大棚的信息。

??(6)智能手機(jī)客戶端軟件

??本系統(tǒng)還配置了智能手機(jī)客戶端軟件，用戶通過手機(jī)軟件系統(tǒng)也可實(shí)時(shí)監(jiān)測溫室大棚內(nèi)的環(huán)境信息和設(shè)備狀態(tài)。

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