連棟農(nóng)業(yè)溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)方案設計

實用標準文檔農(nóng)業(yè)溫室棚監(jiān)控系統(tǒng)計方案概..........................................................................................................................................2項目需..................................................................................................................................系統(tǒng)架構(gòu)設.大棚現(xiàn)場布.平臺軟..................................................................................................................................文案大全實用標準文檔一概近年來溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來極大的便利得到了迅速的推廣和應用。種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照度CO濃度等環(huán)境因子對作物2的生產(chǎn)有很大的影響傳統(tǒng)的人工控制方式難以達到科學合理種植的要求目前國內(nèi)可以實現(xiàn)上述環(huán)境因子自動監(jiān)控的系統(tǒng)還不多見引進國外具有多功能的大型連棟溫室控制系統(tǒng)價格昂貴，不適合國情。針對目前大棚發(fā)展的趨勢，提出了一種大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的設計。根據(jù)大棚智能監(jiān)控的特殊性需要傳輸大棚現(xiàn)場參數(shù)給管理者并把管理者的命令下發(fā)到現(xiàn)場執(zhí)行設備時又要使上級部門可隨時通過互連網(wǎng)或者手機信息了解區(qū)域大棚的實時狀況?；诘闹悄艽笈锉O(jiān)控系統(tǒng)使這些成為可能。農(nóng)業(yè)溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)通過實時采集農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)空氣溫度濕度光照土壤溫度土壤水分等環(huán)境參數(shù)根據(jù)農(nóng)作物生長需要進行實時智能決策并自動開啟或者關閉指定的環(huán)境調(diào)節(jié)設備通過該系統(tǒng)的部署實施可以為農(nóng)業(yè)生態(tài)信息自動監(jiān)測、對設施進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)和有效手段。開拓者的農(nóng)業(yè)溫室大棚監(jiān)控及智能控制解決方案是通過可在大棚內(nèi)靈活部署的各類無線傳感器和網(wǎng)絡傳輸設備，對農(nóng)作物溫室內(nèi)的溫度，濕度、光照、土壤溫度壤含水量CO2濃度等與農(nóng)作物生長密切相關環(huán)境參數(shù)進行實時采集，在數(shù)據(jù)服務器上對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲和智能分析與決策自動開啟或者關閉指定設備（如遠程控制澆灌、開關卷簾等二項需在每個智能農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)部署無線空氣溫濕度傳感器、無線土壤溫度傳感器、無線土壤含水量傳感器無線光照度傳感器無線CO2傳感器等分別用來監(jiān)測大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水分、光照度CO2濃度等環(huán)境參數(shù)。為了方便部署和調(diào)整位置所有傳感器均應采用電池供電無線數(shù)據(jù)傳輸大棚內(nèi)僅需在少量固定位置提供交流220V市電（如：風機、水泵、加熱器、電動卷簾每個農(nóng)業(yè)大棚園區(qū)部署1套采集傳輸設（包含路由節(jié)點長距離無線網(wǎng)關節(jié)點、Wi-Fi無線網(wǎng)關等來覆蓋整個園區(qū)的所有農(nóng)業(yè)大棚，傳輸園區(qū)內(nèi)各文案大全實用標準文檔農(nóng)業(yè)大棚的傳感器數(shù)據(jù)備控制指令數(shù)據(jù)等到Internet與平臺服務器交互。在每個需要智能控制功能的大棚內(nèi)安裝智能控制設備（包含一體化控制器、擴展控制配電箱、電磁閥、電源轉(zhuǎn)換適配設備等用來接受控制指令、響應控制執(zhí)行設備。實現(xiàn)對大棚內(nèi)的電動卷簾、智能噴水、智能通風等行為的實現(xiàn)。三系架設（1）總體架構(gòu)系統(tǒng)的總體架構(gòu)分為現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡傳輸智能數(shù)據(jù)處理平臺和遠程控制四部分。（2）系統(tǒng)有兩種典型配置結(jié)構(gòu)■兩層網(wǎng)絡，系統(tǒng)由兩類點構(gòu)成：無線傳感器節(jié)點包括無線空氣溫濕度傳感器無線土壤溫度傳感器無線土壤含水量傳感器、無線光照度傳感器、無線傳感器等；無線網(wǎng)關節(jié)點，包括無線網(wǎng)關或GPRS無線網(wǎng)關。該結(jié)構(gòu)適用于園區(qū)已經(jīng)有域網(wǎng)覆蓋，或是可以采用GPRS接上傳數(shù)據(jù)的場景在此結(jié)構(gòu)中只需要在合適的區(qū)域部署無線網(wǎng)關即可實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集和上傳。■三層網(wǎng)絡，系統(tǒng)由三類點構(gòu)成：無線傳感器節(jié)點包括無線空氣溫濕度傳感器無線土壤溫度傳感器無線土壤含水量傳感器、無線光照度傳感器、無線傳感器等；無線網(wǎng)關節(jié)點；數(shù)據(jù)路由器。該結(jié)構(gòu)適用于園區(qū)沒有域網(wǎng)覆蓋，也不準備采用GPRS直接上傳數(shù)據(jù)的場景在此結(jié)構(gòu)中需要部署數(shù)據(jù)路由節(jié)點和無線網(wǎng)關無線網(wǎng)關與數(shù)據(jù)路由節(jié)點之間以長距離無線通信方式進行數(shù)據(jù)的交換在區(qū)域較大節(jié)點間通信距離不足時無線網(wǎng)關還可以相互之間進行自動數(shù)據(jù)中繼擴大監(jiān)控網(wǎng)絡的覆蓋范圍。（3）傳感信息采集在監(jiān)控網(wǎng)絡中無線空氣溫濕度傳感器無線土壤溫度傳感器無線土壤含水量傳感器、無線光照度傳感器、無線CO2感器等傳感器均支持低功耗運行，文案大全實用標準文檔可使用廉價的干電池供電長期工作同時所有的無線傳感器節(jié)點均運行低功耗多跳自組網(wǎng)協(xié)議可為其它節(jié)點提供數(shù)據(jù)的自動中繼轉(zhuǎn)發(fā)以擴大監(jiān)測網(wǎng)絡的覆蓋范圍，增加部署靈活性。低功耗多跳自組網(wǎng)協(xié)議是在IEEE802.15.4議的基礎上建立的，無線通信的頻率選擇可以是2.4GHz或780MHz。傳感器數(shù)據(jù)通過協(xié)議傳送到無線網(wǎng)關節(jié)點上線網(wǎng)關節(jié)點再經(jīng)過數(shù)據(jù)路由節(jié)點或直接將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)平臺的服務器上。用戶可以通過有線網(wǎng)/無線網(wǎng)絡訪問數(shù)據(jù)平臺實時監(jiān)測大棚現(xiàn)場的傳感器參數(shù)控制大棚現(xiàn)場的相關設備。四大現(xiàn)布大棚現(xiàn)場主要負責大棚內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的采集和控制設備的執(zhí)行集的數(shù)據(jù)主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的光照空氣溫度空氣濕度土壤溫度土壤水分CO2濃度等參數(shù)。傳感器的數(shù)據(jù)上傳采用低功耗無線傳輸模式，傳感器數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送模塊采用協(xié)議將數(shù)據(jù)無線傳送到無線網(wǎng)關節(jié)點上用戶終端和一體化控制器間傳送的控制指令也通過無線發(fā)送模塊傳送到中心節(jié)點上卻了通訊線纜的部署工作。中心節(jié)點再經(jīng)過邊緣網(wǎng)關將傳感器數(shù)據(jù)、控制指令封裝并發(fā)送到位于internet上的系統(tǒng)業(yè)務平臺用戶可以通過有線網(wǎng)絡無線網(wǎng)絡訪問系統(tǒng)業(yè)務平臺實時監(jiān)測大棚現(xiàn)場的傳感器參數(shù)控制大棚現(xiàn)場的相關設備低功耗無線傳輸模式使得大棚現(xiàn)場內(nèi)各傳感器部署靈活、擴展方便?？刂葡到y(tǒng)主要由一體化控制器執(zhí)行設備和相關線路組成通過一體化控制器可以自由控制各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行設備包括噴水系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等噴水系統(tǒng)可支持噴淋、滴灌等多種設備，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可支持卷簾、風機等設備。采集傳輸部分主要將設備采集到的數(shù)值傳送到服務器上有大棚設備支持Wi-Fi、、長距離無線傳輸?shù)榷喾N數(shù)據(jù)傳輸方式，在傳輸協(xié)議上支持IPv4聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。業(yè)務平臺負責對用戶提供智能大棚的所有功能展示要功能包括環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)空間/時間分布、歷史數(shù)據(jù)、超閾值告警和遠程控制五個方面。用戶文案大全實用標準文檔還可以根據(jù)需要添加視頻設備實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控功能。數(shù)據(jù)空/時間分布將系統(tǒng)采集到的數(shù)值通過直觀的形式向用戶展示時間分布狀（折線圖和空間分布狀況（場圖史數(shù)據(jù)可以向用戶提供歷史一段時間的數(shù)值展示；超閾值告警則允許用戶制定自定義的數(shù)據(jù)范圍，并將超出范圍的情況反映給用戶。五平軟系統(tǒng)平臺軟件共由以下4個部分組成：（1）數(shù)據(jù)收集、存儲服務軟件完成傳感器數(shù)據(jù)的獲取、解析、分類，最后按預設的格式存入數(shù)據(jù)庫。（2）展示、決策軟件圖形化界面從數(shù)據(jù)庫中讀取相應數(shù)據(jù)以表格和曲線的方式將傳感器數(shù)據(jù)顯示出來支持多種查詢顯示方式可自定義決策系統(tǒng)控制對象及決策算法與對象控制軟件互聯(lián)實現(xiàn)自動化控制。（3）遠程控制軟件完成現(xiàn)場控制對象的操作圖形化操作界面支持重定義遠端開關名稱等信息，可與決策軟件進行對接，實現(xiàn)自動化控制。傳感模塊：即環(huán)境傳感監(jiān)測系統(tǒng)。它依據(jù)各類傳感設備可以完成整個園區(qū)或完成對異地園區(qū)所需數(shù)據(jù)監(jiān)測的功能。終端模塊：即終端智能控制系統(tǒng)。它可以完成整個園區(qū)或遠程控制異地園區(qū)進行自動灌溉、自動降溫、自動開啟風機，自動補光及遮陽，自動卷簾，自動開窗關窗，自動液體肥料施肥、自動噴藥等各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的自動控制。文案大全實用標準文檔3、視頻監(jiān)控模塊：即實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)。主要是通過監(jiān)控中心實時得到植物生長信息，在監(jiān)控中心或異地互聯(lián)網(wǎng)上既可隨時看到作物的實時生長狀況。4、預警模塊：即遠程植保預警系統(tǒng)。可以通過聲光報警、短信報警、語音報警等方式進行預警。溯源模塊：即農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)。該系統(tǒng)對農(nóng)產(chǎn)品從種植準備階段、種植和培育階段、生長階段、收獲階段等對作物生長環(huán)境、噴藥施肥情況、病蟲害狀況等實施實時信息自動記錄，有據(jù)可查，在儲藏、運輸、銷售階段采用二維碼或者RFID射頻技術對各個階段數(shù)據(jù)記錄，這樣就能實現(xiàn)消費者拿到農(nóng)產(chǎn)品時通過終端設備或網(wǎng)絡就能查看到各類信息，才能放心食用。作業(yè)模塊：即中央控制室?？赏ㄟ^總控室對整個區(qū)域情況進行監(jiān)測，包括各個區(qū)域采集點參數(shù)控制作業(yè)