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都江堰现代农业示范园兴农蔬菜种植基地物联网温湿度监控系统上线——【鑫芯物联】

2016-11-09  来自: 成都鑫芯电子科技有限公司 浏览次数:3890

第一章:农业物联网自动控制系统

1.1自动控制系统概述

随着生活水平的提高,人们对食品生产、流通及储存等环节的监测要求也越来越高,尤其是对生产环节指标的监测,有关部门甚至已经将此项内容纳入考核指标。由于检测点数较多,传统的环境监测设备及技术已经不能适用于精细化及多样化需求,这就要求我们结合现代科学技术,开发一种多点、远程、便捷的环境智能监测系统。我公司运用科学的技术,结合用户的实际需求,推出了适用于温室大棚内的环节智能监测控制系统,最大限度保证了温室大棚环境符合生产、科研及生活的需要。

经过现场环境考察,并结合使用部门的功能需求,特针对都江堰现代农业示范园做出以下系统方案。

都江堰示范园

1.2系统内容简介

国内最领先的温室环境监测(智慧农业)软硬件整体解决方案,结合了的物联网及软件技术以及在物联网领域丰富的实践经验。

该系统可以实时远程获取温室大棚内部的空气温度、空气湿度、土壤水分、土壤温湿度、光照强度、和对应大棚的远程视频采集。通过温湿度上下限,可以自动控制温室湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备。同时管理者可以远程调节视频摄像头(调焦、旋转、截屏等功能),系统还可以通过计算机等信息终端向管理者推送实时报警信息,实现温室大棚信息化、智能化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用保证温室大棚内环境最适宜作物生长实现精细化的管理,为作物的高产、优质、高效、生态、安全创造条件,帮助客户提高效率、降低成本、增加收益。

系统软件采用C/S架构,系统软件安装在用户自己PC上,方便用户随时观察数据。C/S架构界面和操作很丰富、直观。安全性能可以保证,分别有普通用户和超级用户登录权限。软件响应速度很快。系统硬件系统采用成都靖坤自主研发的(无线)环境温室智能监控终端, 集成度高安装非常简便,插电即用,稳定可靠, 便于维护。

第二章:温室环境采集与控制部分

2.1 温室环境监测及系统实现原理

都江堰现代农业示范园由于大棚内部只有外遮掩网、风机和喷滴灌系统,在大棚内部布置了温度传感器湿度传感器、光照度传感器、土壤水分、土壤温度传感器来采集大棚内部环境参数,通过环境参数的采集来反向控制大棚内部的对应的设备,使得大棚内部的环境达到适合农作物生长的环境条。

(1) 通过电脑远程查看温室的实时环境数据,包括(无线)空气温度、(无线)空气湿度、(无线)土壤温度、(无线)土壤湿度、(无线)土壤水分、(无线)光照度、(终端收到所有传感器数据统一通过无线频段779HZ远传到指定办公室服务器电脑上。在办公室实现远程实时查看温室内各种环境参数。 

(2) 温室环境报警记录及时短信报警提醒,用户可直接处理报警,系统记录处理信息,可以自动控制温室设备。

(3) 自动化控制温室内环境设备,提高工作效率,如自动灌溉系统、风机、侧窗、顶窗等。 

(4) 用户可以直观查看温室环境数据的实时曲线图,及时掌握温室农作物生长环境。

(5)用户可以在PC端和手机APP端看到大棚环境的视频和对应的环境参数。

系统构架图


系统构架图

系统构架图

2.2 智能报警系统

(1) 系统可以灵活的设置各个温室不同环境参数的上下阀值。一旦超出阀值,系统可以根据配置,通过手机短信、系统消息等方式提醒相应管理者。 

(2) 短信报警提醒可设置多人接警手机号码,防止用户因个人手机问题没收到讯息而未及时处理故障所造成不必要的损失。 

(3) 可以根据报警记录查看关联的温室设备,更加及时、快速远程查看温室设备各项数据,高效处理温室环境问题。 

(4) 可及时发现不正常状态设备,通过短信或系统消息及时提醒管理者,保证系统稳定运行。

2.3 远程自动控制:

(1) 系统通过先进的工业自动化控制技术,当超过所设定上下限值时自动控制温室设备,无需人工操作。 

(2) 可以自定义规则,让整个温室设备随环境参数变化 自动控制,比如当土壤水分过低时,温室灌溉系统自动开始浇水、当空气温度超高时温室排气扇系统自动工作。 

(3) 系统软硬件公司自主研发设计若用户有具体需求可提供二次开发。

(4) 可以远程手机端控制大棚相应设备。 

2.4 历史数据分析:

(1) 系统可以通过不同条件组合查询和对比历史环境数据。 

(2) 支持列表和图表两种不同方式查看,用户可以更直观看到历史数据曲线。 

(3) 与农业生产数据建立统一的数据模型,系统通过数据挖掘等技术可以分析更适合农作物生长、最能提高农作物产量的环境参数,辅助决策。

2.5 系统优势:

(1) 数据采集性。所有传感器均采用进口传感器。精度高、稳定性高。

(2)现场安装便捷性。壁挂式安装。

(3)无线传输可靠性。采用852MHz频道通信,无线传输有强大AES加密功能,抗干扰性强,有丰富的通信频道可选择。

(4)数据显示集中性。将每个检测点的传感器数据统一发送到液晶显示屏显示在传输到管理中心电脑进行集中显示,一目了然,避免了定时人工巡检和记录。

(5)自动化联动控制。现场设备可自行设置上下限,也可通过系统软件发送命令联动控制,无需人为操作。更系统、更科学控制模式。

2.6 无线温湿度传感器

无线温湿度传感器X2W850-H1是一种采用数字温湿度传感器的网络型变送器,将环境中的温度和湿度转变成与之相对应的数字信号;可以通过有线网络连接,将温湿度数据上传给主机,进行实时监控;传感器选用高品质集成数字温湿度传感器,保证了变送器优良的长期稳定性、低延滞性、以及抗化学污染性,具有极优的可重复性。 

2.7 无线土壤水份传感器:

无线土壤水份传感器上下限设置功能,设置监测参数的上限值与下限值;

超限报警,当实时监测数据超过设定的上限或下限,可以报警;

控制功能,可以根据预设的控制方式,在实时监测数据超限时,启动控制;

2.8. 无线光照传感器

无线光照传感器具有上下限设置功能,设置监测参数的上限值与下限值;

超限报警,当实时监测数据超过设定的上限或下限,可以报警;

控制功能,可以根据预设的控制方式,在实时监测数据超限时,启动控制;

2.9 太阳能小型气象:

太阳能小型气象站7要数环境监测,主要对都江堰市兴农蔬菜种植农民专业现代农业示范园的环境监测。参数:气象站采用GPRS传输/太阳能供电。7要素包括:空气温度传感器,光照强度传感器太阳辐射传感器,土壤水分温度传感器,雨量传感器,风速传感器,风向传感器。

温湿度监控系统案例

第三章:远程视频监控

3.1 项目建设背景:

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,温室生产突破了传统农业模式,避免连农作物种植受地域、自然环境、气候等因素的限制,从而成为一种新的农作物种植技术,对农业的发展具有重要意义。

我国是农业大国,目前蔬菜大棚已成为我国一些农村的重要产业,是当地农民的主要经济来源,蔬菜大棚逐渐呈现大规模、集团化的特点,随着电子技术、无线通讯技术的蓬勃发展与广泛引用,农业大棚技术也在向自动化、信息化方向发展。基于以太网通讯接口技术的大棚视频监控系统实现了大棚的无人职守,而且还可以通过各类终端实现对大棚及各类数据的监控或遥控。

随着温室大棚经济的发展,物资被盗案例时有发生。虽然采用过设点、巡逻的办法但见效不大。作为温室大棚的经营者最头疼的问题莫过于两点:一是所经营作物的防盗问题;二是作物的生长状况。多数经营者在大棚里安营扎塞日夜守护着,大棚的规模越大,在看护上投入的费用和人力也就越多,这就严重制约了蔬菜产地的发展和扩大。

为此,如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系,如何准确、实时、快速履行大棚全监测职能,有效进行大棚管理,面对新形势、新机遇和新挑战,国家各级主管部门的领导对安全生产工作提出了很高的要求和期望。针对于此种现象趋势,成都靖坤系统工程技术有限公司推出此套蔬菜大棚视频智能监控系统。切实为农户着想,将现代电子技术引入农业温室大棚中。

3.2 需求分析

安全监控主要是通过在温室大棚四周安装摄像头实现整个大棚外部周围环境情况进行监控,从而防治不法分子对大棚的偷盗和破坏,在温室大棚内部安装摄像机实现对农作物生长情况进行实时了解,从而切实起到安全防范作用,减轻了劳作农户的劳动力,提高工作效率。监控系统为温室大棚的安全保驾护航,为农业基地生产提供安防保障,督促生产员工规范化操作。

为了能在减少成本的基础上更好地对温室大棚进行看护,解决蔬菜大棚管理难的问题,我司设计研发的此农业温室大棚环境全景视频监控系统建立以数字化视频监控为主的温室大棚视频监控系统,为蔬菜大棚的安全、管理系统提高效率做出贡献。

农业安防管理系统是指以一套先进、可靠的系统和系统设备为基础设施,为园区提供一个智能、安全、舒适、便捷的集种植、研发、休闲等一体的高新农业综合园区。根据目前国内安防管理系统的发展状况,并结合”都江堰现代农业示范园”自身定位及需求,公司设计“都江堰现代农业示范园”安防管理系统由以下一些子系统所组成:

3.3 视频监控总体架构设计:

视频监控


视频监控构架

第四章.自动控制软件系统介绍

4.1 系统架构描述:

系统构架描述

系统构架描述

说明:本系统采用云服务模式,让用户即可本地查看管理各类信息官居,也可远程查看管理各项数据及设备,以达到数据实时掌控的目的,以提供更及时准确的实时数据支撑。

软件图

各类传感器数据通过串口或者TCP/IP传输与本地计算机,在通过本地计算机将数据传递至网络服务器中,并在服务器上进行各项数据的记录,并且将此类各项数据通过网络传输至用户的手机APP进行展示。同时用户通过手机APP可进行设备的开启关闭操作,也可设置各设备的自动化开启关闭的规则。

通过手机、网页可查看某个位置区域的实时视频数据。并掌握此区域的时候气候数据,看是否符合本区域农作物的生长环境。

4.2 手机APP显示界面:

手机界面展示

手机APP控制设备界面:

手机控制界面