農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)——溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)介紹
近年來，中國農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，進入智能農(nóng)業(yè)時代。農(nóng)業(yè)成為高科技產(chǎn)業(yè)不再遙遠。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能測控系統(tǒng)和溫室環(huán)境遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)的應用，使隨時田間耕作成為流行。
一.系統(tǒng)概述
合肥鴻昇科技有限公司自主研發(fā)的SQ-WS智能溫室控制系統(tǒng)，是為溫室正常有效運行而配置的遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)。利用傳感器技術，依托傳統(tǒng)溫室生產(chǎn)技術，設計了具有高可靠性、安全性和可擴展性的軟硬件系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)結構和控制模式
(1)系統(tǒng)結構
SQ-WS系統(tǒng)主要包括:上位機中央服務器控制平臺和下位機現(xiàn)場控制節(jié)點；
◇中央服務器控制平臺可選擇物聯(lián)網(wǎng)感知應用平臺或為客戶特別定制的運行監(jiān)控平臺?？梢詫崿F(xiàn)監(jiān)控、查詢、計算、建模、統(tǒng)計、控制、存儲、分析、報警等多種功能。
◇現(xiàn)場控制節(jié)點由測控傳感器、電磁閥、配電控制柜和安裝附件組成，可通過有線、無線、以太網(wǎng)、4G和妻子網(wǎng)絡信號與中央服務器控制平臺連接。根據(jù)溫室內(nèi)的空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強度、二氧化碳濃度等參數(shù)，控制環(huán)境調(diào)節(jié)設備，包括內(nèi)遮陽、外遮陽、風機、濕簾水泵、頂部通風、電磁閥等設備。
(2)選擇合適的控制方式。
◇有線監(jiān)控-通過現(xiàn)場布線進行數(shù)據(jù)傳輸。
◇無線Zigbee監(jiān)控——使用Zigbee模塊，在0-20KM范圍內(nèi)進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸。
◇4G網(wǎng)絡測控——利用通信網(wǎng)絡形式，傳輸距離可無限遠監(jiān)控。
◇老婆的網(wǎng)絡信號——利用老婆的網(wǎng)絡信號，可以無限遠的監(jiān)控傳輸距離。
◇有線和無線結合——根據(jù)實際現(xiàn)場環(huán)境靈活組合。
三。溫室現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制
智能溫室中的各個參數(shù)傳感器可以實時動態(tài)采集多點的溫室環(huán)境，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后送到單片機進行處理，驅(qū)動執(zhí)行器，實現(xiàn)溫室環(huán)境的自動智能調(diào)節(jié)。顯示裝置實時顯示溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照等數(shù)值，能夠更清晰地顯示溫室的整體數(shù)據(jù)。
(1)溫度和濕度監(jiān)測
溫濕度傳感器用于監(jiān)測室外空氣溫濕度、室內(nèi)空氣溫濕度、地表溫濕度、土壤溫濕度等。數(shù)據(jù)可以被收集、分析、操作、控制、存儲和發(fā)送。
(2)照明監(jiān)控
通過光傳感器和光敏傳感器可以監(jiān)測和記錄溫室內(nèi)的光照強度，可以直接與補光系統(tǒng)、遮光系統(tǒng)等相關設備連接，必要時可以自動開啟相關設備。相關數(shù)據(jù)通過無線傳輸技術傳輸?shù)接脩舯O(jiān)控終端。
(3)CO2和O2濃度監(jiān)測
溫室內(nèi)部署二氧化碳濃度傳感器，實時監(jiān)測溫室內(nèi)二氧化碳的含量。當濃度超過系統(tǒng)設定的閾值范圍時，通過無線傳輸技術將相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩舯O(jiān)控終端，相關工作人員會做出相應的調(diào)整。
(4)分區(qū)域檢測
通過對同一個大棚內(nèi)的區(qū)域進行控制和管理，可以實現(xiàn)每個種植區(qū)域的不同溫濕度、不同氣體配置等環(huán)境技術指標。用戶可以通過上位機監(jiān)控和查詢各個區(qū)域的數(shù)據(jù)。也可以對每個塊進行單獨控制和整體協(xié)調(diào)控制。
(5)灌溉、噴霧和施肥控制
水灌溉和農(nóng)藥噴灑采用管道系統(tǒng)，可根據(jù)植物的生長方式自動和手動操作。
(6)報警控制
用戶可以設置一些參數(shù)的上限和下限。例如，溫室的溫度應該在30-15攝氏度之間。如果高于或低于此溫度范圍，將產(chǎn)生報警信息，并顯示在上位機中央控制平臺和現(xiàn)場控制節(jié)點上。
(7)備用冗余功能
為了避免設備故障和異常帶來的不便，影響農(nóng)作物的生長。設備可以擴展冗余，當設備出現(xiàn)故障時，輔助設備可以切換到0。從而實現(xiàn)連續(xù)無故障運行，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。
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