农业温室大棚智能监控系统

农业温室大棚智能监控系统
农业温室大棚智能监控系统

信息与电气工程学院

电子信息工程CDIO一级项目(2014/2015学年第一学期)

题目:农业温室大棚智能监控系统

专业班级:电子信息

学生姓名:

学号:

指导教师:马永强老师

设计周数:16周(分散)

设计成绩:

2014年12月26 日

1 项目设计目的及任务

基于嵌入式和zigbee的农业温室大棚智能监控系统,该系统可以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、光照强度等,通过模型分析,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,系统还可以通过手机、计算机等信息终端向管理者推送实时监测信息、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。

2 项目设计背景

近年来,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、

CO浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。

2

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。

针对目前大棚发展的趋势,提出了一种大棚智能监控系统的设计,根据大棚智能监控的特殊性,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联网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。

3 项目设计思路

3.1 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) 报警提醒内容可根据模板灵活设置,根据不同客户需求可以设置不同的提醒内容,最大程度满足客户个性化需求。

(3) 可以根据报警记录查看关联的温室设备,更加及时、快速远程控制温室设备,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。

3.2 远程自动控制

(1) 系统通过先进的远程工业自动化控制技术,让用户足不出户远程控制温室设备。

(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,比如当土壤湿度过低

时,温室灌溉系统自动开始浇水。

(3) 提供手机客户端,客户可以通过手机在任意地点远程控制温室的所有设备。

3.3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。

3.4手机客户端

(1) 用户可以通过文朗润诚-农业温室智能监控系统手机客户端,随时随地查看自己负责温室的环境参数。

(2) 用户可以使用手机端及时接受、查看温室环境报警信息。

(3) 通过手机端,用户可以远程自动控制温室环境设备,如自动灌溉系统、风机、顶窗等。(10米宽,60米长大约1亩。)

4 项目分析

4.1 系统组成

4.1.1大棚现场采集控制终端

大棚现场采集控制终端负责24小时采集温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数

4.1.2无线传输设备

前端采用四信F8914 ZigBee模块,通过232/485(端子接口)和采集器相连接,Zigbee 作为一种无线连接,可工作在2. 14 GHz(全球流行) 、868 MHz (欧洲流行)和915 MHz (美国流行) 3个频段上,分别具有最高至250 kbit/ s、20 kbit/ s、40 kbit/ s的传输速率。该型号设备一般为终端节点,完成信息的发送和接收。

ZigBee中心节点采用四信F8114 ZigBee+GPRS模块,中心节点收到的数据可以通过串口直接是输出到服务器上(前端与服务器的距离较近);还可有通过GPRS把其收到的数据发送的远端的服务器上,GPRS部分采用国际标准TCP/IP通信协议,且两种方式都是实现数据透明传输功能。省去了每个终端的GPRS模块,只需要中心节点一个,节约了成本。

数据中心对现场实时采集的温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行分析处理,不仅进行完成的统计做出相应的统计报表,并做出趋势分析,且以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据种植作物的需求提供各

种声光报警信息。当温湿度超过设定值的时候,自动开启或者关闭指定设备。

4.2 系统总架构

4.2.1 F8914 --- F8914组网

F8914(前端)通过标准的232/485与路灯监控一级终端里的PLC连接通信,获取的数据直接通过2.4G频率发送到F8914(中心节点)。F8914(中心节点)通过串口与服务器连接,把数据送到后台,后台管理软件对数据进行分析

4.2.2 F8914----F8114组网

4.2.2.1 原理框架

F8114首先进行GPRS拨号上网,然后自动向数据管理中心发起TCP连接,握手成功后开始数据透明传输。路灯监控终端把数据集中采集通过PLC把数据传给F8914,F8914接到数据后即时的将数据通过ZigBee网络传送到F8114。F8114通过GPRS数据管理中心将上传的数据进行分析处理,得出直观的结果和相应的指令通过GPRS网络发送给F8114,再通过ZigBee网络传送到F8914即时通过232/485传送给采集端,采集端根据指令对相应的控制处理。

4.3 系统总架构

4.3.1 F8914 --- F8914组网

F8914(前端)通过标准的232/485与路灯监控一级终端里的PLC连接通信,获取的数据直接通过2.4G频率发送到F8914(中心节点)。F8914(中心节点)通过串口与服务器连接,把数据送到后台,后台管理软件对数据进行分析。如图3所示

4.3.2 F8914----F8114组网

4.3.2.1 原理框架

F8114首先进行GPRS拨号上网,然后自动向数据管理中心发起TCP连接,握手成功后开始数据透明传输。路灯监控终端把数据集中采集通过PLC把数据传给F8914,F8914接到数据后即时的将数据通过ZigBee网络传送到F8114。F8114通过GPRS数据管理中心将上传的数据进行分析处理,得出直观的结果和相应的指令通过GPRS网络发送给F8114,再通过ZigBee网络传送到F8914即时通过232/485传送给采集端,采集端根据指令对相应的控制处理。

4.3.3系统实现功能

1:可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照、空气洁净度、供电电压电流等各项参数情况,以数字、图形和图像等多种方式进行实时

显示和记录存储监测信息,监测点位可扩充多达上千个点。

2:可设定各监控点位的温湿度报警限值,当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号,报警方式包括:现场多媒体声光报警、网络客户端报警、电话语音报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测,系统可在不同的时刻通知不同的值班人员;

3:系统设计时预留有接口,可随时增加减硬软件设备,系统只要做少量的改动即可,可以在很短的时间内完成。可根据政策和法规的改变随时增加新的内容。

4:数据集中器端提供具有信号输出协议的端口,可接通信设备(GPRS IP MODEM等)进行无线传输。

5:温湿度监控软件采用标准windows 98/2000/XP全中文图形界面,实时显示、记录各监测点的温湿度值和曲线变化,统计温湿度数据的历史数据、最大值、最小值及平均值,累积数据,报警画面。

6:监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻的温湿度数据及运行报告。

7:强大的数据处理与通讯能力,采用计算机网络通讯技术,局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑,在线查看监控点位的温湿度变化情况,实现远程监测。系统不但能够在值班室监测,领导在自己办公室可以非常方便地观看和监控。

8:系统可扩充多种记录数据分析处理软件,能进行绘制棒图、饼图,进行曲线拟合等处理,可按TEXT格式输出,也能进入EXCEL电子表格等office的软件进行数据处理。

9:控制软件的编制采用软件工程管理,开放性与可扩充性极强,由于采用硬件功能的软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计,系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类。

4.3.4 数据中心网络接入方式分析

1.专线接入,中心采用APN专线,所有点都采用内网固定IP客户中心通过一条2M APN 专线接入移动公司GPRS网络,双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接,在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。为客户分配专用的APN,普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡才能进入专网APN,防止其他非法用户的进入。

用户在内部建立RADIUS服务器,作为内部用户接入的远程认证服务器(或在APN路由器内,启用路由器本地认证功能)。只有通过认证的用户才允许接入,用以保证用户内部安全。

用户在内部建立DHCP服务器(或在APN路由器内,启用DHCP功能),为通过认证的用户分配用户内部地址。移动终端和服务器平台之间采用端到端加密,避免信息在整个传输过

程中可能的泄漏。双方采用防火墙进行隔离,并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。此种方案无论实时性,安全性和稳定性较前一种方案都有大大提高,适合于安全性要求较高、数据点比较多、实时性要求较高的应用环境。在资金允许的情况下之最佳组网方式。

2.ADSL拨号连接(动态公网IP地址)中心采用ADSL等INTELNET公网连接,采用公网动态IP+DNS解析服务的。客户先与DNS服务商联系开通动态域名,IP MODEM先采用域名寻址方式连接DNS服务器,再由DNS服务器找到中心公网动态IP,建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用,但稳定性受制于DNS服务器的稳定,所以要寻找可靠的DNS 服务商。此种方案适合小规模应用。

3. 通过固定公网IP连接中心采用ADSL等INTELNET公网连接,采用公网固定IP服务的。此种方案先向INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务,中心有公网固定IP的。IP MODEM 直接向中心发起连接。运行可靠稳定,推荐此种方案

5 方案特点

(1)传输模块采用无线接入GPRS网络,目前GPRS网络在国内已经运营了十几年,网络稳定,技术成熟,覆盖率广。

(2)传输模块采用工业级ZigBee模块,标准频段IEEE802.15.4 ISM2.4GHz,通信距离90m,户外通信距离800m,发射功率22dBm,接受灵敏度-104dBm;低功耗设计,支持多级休眠和唤醒模式,最大限度降低功耗,内置实时时钟(RTC),支持定时开关机功能,定时关机状态下功耗小于1mA。外接电源DC 12V/500mA(标准);通信电流:50mA-80mA@12VDC、115-150mA@5VDC;待机状态:20mA@12VDC、35mA@5VDC;休眠状:8mA@12VDC、18mA@5VDC 工作环境温度 -25~+65oC;储存温度 -40~+85oC;相对湿度 95%(无凝结);多重软硬件看门狗设计。适用于户外工作环境。

(3)传输模块具有可靠的网络连接、智能防掉线、支持在线检测、在线维护、掉掉线自动重拔,确保设备永远在线,确保通信通道正常,为数据中心提供数据。

(4)终端传输模块支持多种激活方式,如语音电话、短信、数据等;终端设备故障或异常时,自动发短信报警信息给维护人员。

(5)传输模块采用主备份中心与中心自动恢复功能,并同时支持多中心并发功能(最多五个)。

(6)及时响应,实时的远程监控,可以对故障做出及时的响应,从而大大降低故障带来的经济和其他方面的损失。

(7)规范集中管理,及时跟踪每个大棚信息情况。

(8)四信可为客户提供二次开发包和多语言版本数据中心服务器软件以便客户的需要进行二次开发;同时针对客户的需求,提供多种技术支持,包括产品网络组网方案设计、技术人员技术培训、软件开发全程技术配合、设备现场调试技术支持等服务

6 项目设计心得

通过此次课程设计,首先,对于嵌入式基本原理有了进一步的学习,同样就有了进一步的认识;其次,学到了很多东西,特别是zigbee的初步认识,这也是很重要的知识。

在大学课堂的学习只是纯理论的专业知识,而我们应该把所学的用到现实生活中去,此次的课程设计给我奠定了一个实践基础,我会在以后的学习、生活中磨练自己,使自己适应社会激烈的竞争。在这次的课程设计过程中,无论是在理论学习阶段,还是在设计的选题、资料查询和撰写的每一个环节,我都得到到了许多人的悉心的指导和帮助。

7 参考文献

[1]夏靖波,陈雅蓉,《嵌入式系统原理与开发(第二版)》 [M].西安电子科技大学出版社,2010.

[2]毛德操,胡希明,《嵌入式Linux应用程序开发详解》 [J].现代电子技术,2009

[3]杨宗德,《嵌入式ARM系统原理与实例开发》[M].西安电子科技大学出版社,2006.

项目设计

评语

项目设计成绩指导教师

(签字)年月日

农业大棚智能温室监测系统设计方案

农业大棚智能温室监测系统设计方案 托普物联网认为:智能温室监测系统是根据无线网络获取的植物实时的生长环境信息,如通过各个类型的传感器可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理,实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。 一、概述 农业大棚智能温室监测系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以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和有效手段。 大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策,并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无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等,分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置,所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅需在少量固定位置提供交流220V市电(如:风机、水泵、加热器、电动卷帘)。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含路由节点、长距离无线网关节点、Wi-Fi 无线网关等),用来覆盖整个园区的所有农业大棚,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。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来接受控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、智能温室监测系统架构设计

农作物温室环境智能监控系统研究背景意义及国内外现状

农作物温室环境智能监控系统研究背景意义及国内外现状 1研究背景及其研究意义 (1) 研究背景概述 (1) 项目研究意义 (2) 2国内外研究现状 (3) 国外研究现状 (3) 国内研究现状 (4) 1研究背景及其研究意义 研究背景概述 农业是国家重要的支柱产业,我国作为世界第一农业大国,农业生产在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位。良好的气候与生态环境条件是农业生产的重要保障,而我国幅员辽阔,气候与生态环境条件相对恶劣,制约农业的发展。 我国作为世界第一农业大国,在农业也是积累的相当多的经验和知识,但我国大部分地区都存在山多土地少,土质不好,土壤资源匮乏,气候条件复杂多变等劣势,这些劣势对农作物的生长极其不利;况且随着社会的进步,从事农业生产的人也日趋减少,而社会的对农产品的需求却日益增高,原有农作种植方式已经不能满足社会发展的需要,必须对传统的农业进行技术更新和改造。因此,在我国发展现代化农业和生态农业是今后农业发展的必然趋势,推广高新技术在农业生产中的应用势在必行。而现代温室农业技术就能满足以上的要求。 温室控制技术主要针对湿度、温度、光照度等温室作物生长必须的外在物理要素进行调节,以达到作物生长的最佳条件。现代温室控制技术主要是能通过系统实时采集温室环境的温湿度和光照度,以达到温室植物生长环境实时监控的目的。近年来,我国在温室控制技术方面也做了很多的研究,并在温室栽培等方面取得了显着成果。但由于我国在这方面的研究时间不算长,在配套技术与设备上都比较匮乏,使得环境的监控能力不高,生产力有限。能够实现全年生产的大型现代化温室很少。而且需要进口温室设备,但投资又太大,需要的操作人员的素质要求也高。所以我国温室环境控制还有很多地方需要改善与提高。 温室环境智能监控系统的研究涉及到计算机技术、传感器技术、控制技术、通讯技

基于PLC的温室控制系统的设计开题报告

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年代。先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代代末开始出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化无人化的方向发展。 目前,一些经济发达的国家和地区已经研制并实现计算机自动化控制的现代高科技温室,并形成了令人惊险的植物工厂。而我国的温室系统属于半开放系统,温室内环境控制水平较低,仍靠人工根据经验来管理。而且,国内的控制系统主要用于单因子控制,因而设施现代化水平低,对温室环境的调控能力差,产品的质量难以得到保证。正是这些塑料大棚和日光温室对于解决城乡人民的蔬菜供应发挥着主力军的作用。 3.温室控制系统研制与开发的意义 温室是植物栽培生产中必不可少的设施之一,温度是影响植物生长发育最重要的因子之一。它的作用是用来改变植物的生长环境,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响,为植物生长创造适宜的良好条件。 虽然有些温室也安装有各种加热、通风和降温的设备,但其主要操作大多仍是由人工来完成的当温室面积较大或数量较多时,操作人员的劳动强度很大,而且也无法达到对温湿度的准确控制。本文介绍一种基于PLC和数字式温度传感器的温室控制系统。该系统实现了室内温度的自动测量和调节,大大降低了操作人员的劳动强度。 二、主要设计(研究)内容、设计(研究)思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程 1.研究内容: 温室的作用是用来改变植物的生长环境,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响,为植物生长创造适宜的良好条件。温室一般以采光和覆盖材料作为主要结构材料,它可以在冬季或其他不适宜植物露地生长的季节栽培植物,从而达到对农作物调节产期、促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。温室环境指的是作物在地面上的生长空间,它是由光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等因素构成的。温室控制主要是控制温室内的温度、湿度、通风与光照。

基于Zigbee技术的智能大棚远程监控系统的设计与实现

基于Zigbee技术的智能大棚远程监控系统的设计与实现 【摘要】设计了一个基于Zigbee协议的温室远程监控系统,利用物联网及分布式传感器网络将温室内的环境参数进行采集、存储、处理、传输和输出,根据数据显示远程控制温室环境。本系统实现无人值守,具有低成本、实时和便捷性的特点。 【关键词】传感器;ZigBee;远程监控 1.引言 农业是国家的经济命脉,原始的劳动生产手段、落后的劳动生产力及低下的劳动生产率已不能满足当今社会的需求,提高农业劳动生产率的重要方法之一就是实现农业生产的智能化和信息化。农产品及各种水产养殖品的成活质量与它们赖以生存的环境之间有着密切的关系。而温室的主要作用就是能够在一年四季都提供给作物以他们所必需的生长环境,温室控制的首要任务是采集作物生长环境的参数,国内目前绝大多数采用的是人工实地测试,一天多次或者几天一次的读取温室里的测量仪,这样不仅耗费不必要的人力物力损耗,还不能实时的监测温室内变化,更不能智能化的自动打开相应设备来调控参数,无法进一步实现温室作物的质量和产量的提高。无线传感器网络在农业生产中的应用将这一难题变为可能,它可以有效的监测温室内各个角度的参数,并且将数据实时反馈给数据中心,数据中心根据已经定义好的规则库,按作物的不同生长阶段由专家系统识别判断参数的合法性,从而向控制节点发送指令,控制各个调控设备协同工作。最大程度上的在第一时间保护农作物不被环境所影响,从而提高作物产量。 2.系统分析 2.1 系统的基本功能 该系统研究一种基于Zigbee技术的温室远程监控系统,在温室远程监控系统的设计中,采用Zigbee模块与传感器模块组成无线传感器节点,对所覆盖环境中的温度、湿度等参数进行实时采集并传至终端节点Zigbee,通过无线传输给中心节点Zigbee,然后数据就可以在设计好的上位机上显示大棚里的环境参数,由监控中心对温室环境进行评估与分析,并根据检测到的温室环境发出提示信息,发出命令,实现控制。同时信息还会同步到手机客户端,实时实地,方便查询温室作物生长情况,并发出命令。 2.2 基本组成 该系统由监测系统和控制系统组成。其中,监测系统由Zigbee通信子网和远程监测终端构成。控制系统由控制单元和Zigbee通讯模块构成。如图1所示: 2.3 基本框架

智能家居远程监控系统

一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字:SMS智能家居远程监控系统 1 引言 随着生活节奏的加快,生活水平的提高,人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷 性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物,正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及,如何让普通百姓只需要 增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备,远程查看设备或安防系统状 况。同时,一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报,及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128 的智能家居远程监控系统。 2 系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U 模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD 显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成,如图 1 所示。系统的工作原理如下:用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM 网发送到短信收发模块,CPU 再通过串口将短信读入内存,然后对命令分析处理后作出响应,控制相 应电器的开通或关断,实现了家电的远程控制。CPU 定时检测烟感传感器、CO 传感器、门禁系统的信号,一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时,系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信,实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计, 当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断,通过自带的小键盘设定授权手机 号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD 用来实时显示各电器状态和各个传感器的 状态。 图1 系统结构框图 3 硬件系统设计

蔬菜大棚视频监控系统

果蔬大棚数字视频监控系统 设 计 方 案 2011年9月

目录 第一章项目背景及意义 (2) 1.1项目背景 (2) 1.2项目建设意义 (2) 第二章设计依据 (4) 第三章设计原则 (4) 第四章系统特性 (5) 第五章系统功能 (5) 第六章系统设计 (7) 6.1前端设计 (8) 6.2监控中心(中心机房)设计 (9) 6.3系统供电及传输系统 (10) 第一章项目背景及意义 1.1项目背景 果蔬大棚担负培植各类优质果蔬品种的重任。作为果蔬大棚的经营者最头疼的问题莫过于两点:一是作物的生长状况;二是所经营作物的防盗问题。多数经营管理者在大棚里安营扎寨日夜守护着、或疲于奔波在大棚之间,投入了大量的费用和人力。而建设“果蔬大棚数字视频监控系统”能大大提高研究效能、解决了果蔬大棚管理难的问题,为果蔬大棚的安全、管理系统提高效率做出贡献。 1.2项目建设意义 1、农产品生产监控视频化网络化是完善农产品质量安全监管体系的需要。在 2011年金山区农委的13项工作重点中的第四点明确提到:以建立完善农产品质量安全监管体系为抓手,推动我区农产品质量安全监管工作上新水平。 要求确保农业生产从田头到餐桌的安全,这也是市委市府对农产品质量安全的要求。农产品生产的实时监控可以对每种农产品从播种到采摘对其进行24小时全天候的数据收集、分析,提高农产品质量安全的监控。完全取代了传

统以人工以纸张记录数据不全面不详细且容易出错的弊端。 2、农产品生产监控视频化网络化是农业标准化生产推进的需要。农业生产标准 化是以后农产品推广中重要的基础,标准化体系的建设离不开基础数据的采集,而农产品生产监控视频化后将完全可以满足这些基础数据采集的需要,网络化则可以通过互联网将这些基础数据进行广泛的传播推广。 3、农产品生产监控视频化网络化是市场的需要。目前围绕种植户、养殖户最大 的难题是产品的销售,而市场上特别是有机类蔬菜很大一部分是鱼目混珠,消费者往往分不清真假,而视频化网络化以后我们可以将我们的农产品的实时视频资料直接作为宣传资料,包括网络宣传,大大提高的产品本身的可信度,更有利于农产品销售。 4、农产品生产监控视频化网络化是全球农产品工业化中被广泛采用的手段,是 农产品生产监管的趋势。在发达国家农产品工业化的地方,无一例外的都采用了对农作物进行实时有效的监控,同时通过网络对作物的疾病、发展、各方面进行广泛的交流 5、完善金山特色农产品品牌的需求。有利于对外宣传金山的生态绿色农业,创 建并提升金山品牌竞争力,让更多的人知道、了解金山生态农业;借助网络平台进行金山农产品营销、推广;加大宣传效应,以网站为载体,全方位展示金山的生态农业种植;利用网络优势,增加与顾客互动,提高整体服务水平;为农产品的销售增加渠道,为农民增收。 6、网络新营销的需求。随着计算机使用的普及以及互联网的迅速发展,网络 已经逐渐融入人们的生活。2010年1月15日,中国互联网络信息中心(CNNIC)在京发布了《第25次中国互联网络发展状况统计报告》(以下简称《报告》)。 《报告》数据显示,截至2009年12月,我国网民规模已达3.84亿,互联网普及率进一步提升,达到28.9%。随着我国互联网普及率的逐年提高,互联网正在走进人们的工作与生活。网络购物用户规模增长了45.9%,2009年中国网络购物市场交易规模达到2500亿,2010年后网络购物市场将迎来更大规模的发展。而上海的互联网普及率高达45.8%,居全国第二,仅次于北京。 网络已经成为人们日常生活中必不可少的工具之一,所以农产品生产监控系统的建设监控视频化网络化建设刻不容缓。 总之,在新农村建设大力发展专业合作社,互联网发展日趋成熟,网络已经融入人们生活的背景下,借助网络平台,即时展示种植现场的标准化生产管理,宣传有机种植,推广生态食品、无公害农产品,对外创新营销搞活专业合作社经济。特色农产品生产监控视频化网络化试点的建设是一项创新的举措,也是必然的趋势

农业温室大棚智能监控系统

信息与电气工程学院 电子信息工程CDIO一级项目(2014/2015学年第一学期) 题目:农业温室大棚智能监控系统 专业班级:电子信息 学生姓名: 学号: 指导教师:马永强老师 设计周数:16周(分散) 设计成绩: 2014年12月26 日

1 项目设计目的及任务 基于嵌入式和zigbee的农业温室大棚智能监控系统,该系统可以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、光照强度等,通过模型分析,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,系统还可以通过手机、计算机等信息终端向管理者推送实时监测信息、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。 2 项目设计背景 近年来,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、 CO浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。 2 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。 针对目前大棚发展的趋势,提出了一种大棚智能监控系统的设计,根据大棚智能监控的特殊性,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联网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 3 项目设计思路 3.1 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) 报警提醒内容可根据模板灵活设置,根据不同客户需求可以设置不同的提醒内容,最大程度满足客户个性化需求。 (3) 可以根据报警记录查看关联的温室设备,更加及时、快速远程控制温室设备,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。 3.2 远程自动控制 (1) 系统通过先进的远程工业自动化控制技术,让用户足不出户远程控制温室设备。 (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,比如当土壤湿度过低

毕业设计农业大棚温湿度监控系统设计

长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY 毕业设计资料 设计(论文)题目:农业大棚温湿度监控系统监控系统设计 系部:电子与通信工程系专业:通信工程 学生姓名: 班级:学号 指导教师姓名:职称 最终评定成绩 长沙学院教务处 二○一四年五月制

目录 第一部分设计说明书 一、设计说明书 第二部分外文资料翻译 一、外文资料原文 二、外文资料翻译 第三部分过程管理资料 一、毕业设计课题任务书 二、本科毕业设计开题报告 三、本科毕业设计中期报告 四、毕业设计指导教师评阅表 五、毕业设计评阅教师评阅表 六、毕业设计答辩评审表

2014届 本科生毕业设计资料第一部分设计说明书

(2014届) 本科生毕业设计说明书 基于单片机的粮库温度监控系统设计系部:电子与通信工程系 专业:通信工程 学生姓名: 班级:学号 指导教师姓名:职称 最终评定成绩 2014年5月

长沙学院本科生毕业设计 基于单片机的农业大棚温湿度监控系统设计 系(部):电子与通信工程系 专业:通信工程 学号: 学生姓名: 指导教师:教授 2014年5月

摘要 大棚技术在全国各个乡镇已经普及了,但是随着这些温室大棚的数量不断增加,对于大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的控制显得极其重要,特别是温湿度的监控。本课题设计了基于单片机的农业大棚温湿度监控系统,更好的对各个农业大棚内各个环境因素进行监控。 本系统由三部分组成:第一部分的功能是在农业大棚中负责监控温室,主要是有单片机读取温湿度传感器DT11测得的温湿度,并且在数码管显示。第二部分功能是负责将所测得的温湿度从农业大棚传到管理员的电脑或其他通讯设备上,这样可以让管理员及时准确的查看大棚内的温湿度,这部分主要是有485通讯总线完成传输。第三部分的功能则是上位机处理接收的温湿度值,并且判断这些温湿度值是否在合理的温湿度范围内,如果超出预设值就立即报警。 通过多次测试表明,系统各个部分功能正常,相互衔接良好,操作简单方便,大大提高了温室大棚的科学管理水平,可以减少劳动者的工作量,减少支出,提高大棚内产品的产量,增加劳动者的收入,提高国民生产值,具有很好的发展未来。 关键词:单片机、温室大棚、温湿度监控、485通讯总线、DHT11

农业温室大棚智能环境监控系统解决方案

智能温室大棚环境监控系统 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。 (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。 (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。 (4)视频监控系统

基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计

基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

学科分类号: ___________ 湖南人文科技学院 本科生毕业设计 题目:基于单片机的智能温室大 棚监控系统的设计 学生姓名:胡佳欣学号 系部:信息学院 专业年级:2012级电子信息科学与技术 指导教师:张吉左 职称:工程师 湖南人文科技学院教务处制

湖南人文科技学院本科毕业设计诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名:(手写) 二○年月日(手写)

目录

基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计 摘要:在科学技术的推动下,智能温室大棚应运而生,它能让农作物拥有更好的生长 环境。将单片机运用到对大棚内温度、湿度的采集与监控,提出了基于单片机的智能 温室监控系统的设计方案。整套系统由温湿度传感器、AT89C51单片机、声光报警器、显示器等部分组成。本设计以AT89C51单片机为核心单元,温湿度传感器为测量元 件,储存并分析所测量的数据,通过与预设参数的对比,判断是否发出警报。 通过此设计可以实时有效的对农作物生长过程中的温度、湿度进行测量,并能直 观的显示出来。系统克服了人工传统温湿度采集的迟滞性、不准确性等诸多弊端,操 作更方便,效率更高。 关键词:单片机;传感器;数据传输;监控系统 Design of Intelligent Greenhouse Monitoring System Based on SCM Abstract:Under the promotion of science and technology, intelligent greenhouse came into being, it can make crops have better growing environment in the promotion of science and technology, the intelligent greenhouse came into being, it can with a better environment for the growth of crops. The SCM is applied to the collection and monitoring of temperature and humidity in the greenhouse,a design scheme of Intelligent Greenhouse Monitoring System Based on SCM is put forward. The whole system consists of sensor, AT89C51 SCM, sound and light alarm, display. Comparison of the design AT89C51 microcontroller as the core unit, temperature and humidity sensor for measuring components, connected by single chip computer, storage and analysis of the measured data with preset parameters to determine whether the alarm. Through this design, we can measure the temperature and humidity in the process of crop growth in real time. The system overcomes the disadvantages

农业大棚远程智能监控与PLC自动化控制系统解决方案

农业大棚远程智能监控与P L C自动化控制系统解决方案 目录

1前言 1.1 智能农业远程智能监控系统的概念 智能农业是采用比较先进、系统的人工设施,改善农作物生产环境,进行优质高效生产的一种农业生产方式,20世纪80年代以来,智能农业发展很快,特别是欧美、日本等一些发达国家,目前已经普遍采用计算机控制的大型工厂化设施,进行恒定条件下全年候生产,效益大为提高;在社会主义市场经济条件下,我国的智能农业以其较高的科技含量、市场取向的新机制、短平快的产销特点、效益显着的竞争力,取得了快速发展,改善了传统农业的生产方式、组织方式和运行机制,提高了农业科技含量和物质装备水平,成为现代农业重要的生产方式。 深圳市信立科技有限公司智能农业远程智能监控系统是指利用现代电子技术、移动网络通信技术、计算机及网络技术相结合,将农业生产最密切相关的空气的温度、湿度及土壤水分等数据通过各种传感器以无线ZigBee技术动态采集,并利用中国电信的4G,4G CDMA网络通讯技术,将数据及时传送到智能专家平台,使智能农业管理人员、农业专家通过手机或手持终端就可以及时掌握农作物的生长环境,及时发现农作物生长症结,及时采取控制措施,及时调度指挥,及时操作,达到最大限度的提高农作物生长环境,

降低运营成本,提高生产产量,降低劳动量,增加收益。 1.2 实施农业远程智能监控系统的必要性 江苏智能农业发展,已经初步形成了政府引导、社会支持、市场推动和农民投入的良性运行机制,当前,全省发展智能农业,有丰富的资源、成熟的技术和广阔的市场,具备了进一步发展的基础,也蕴藏着巨大的潜力。 智能农业远程监控管理系统融合先进的信息技术、自动化控制、无线通讯技术等高新技术和农业科技专家为一体的综合平台,实现资金、技术、人才和信息的有效调配,改善农民的传统作业和手工操作,将产生巨大的经济和社会效益,推动农业和农村经济发展,成为江苏统筹城乡经济发展,建设现代化农业的重要内容和全面建设小康社会的强势产业。 2背景分析 江苏省在“十二五”期间加大智慧城市建设,将智能农业纳入六大智慧产业之一,突出显示了农业信息化在智慧城市建设中的重要地位。智慧农业建设较好地适应了市场经济发展要求和农业增效、农民增收的需要,取得了突破性进展,生产规模稳步扩大,突破了光热水气资源的限制,基本实现了淡季不淡、全年生产、保障供应;科技含量较快提高,无立柱日光温室、二氧化碳气肥、病虫害生物防治、无公害栽培、组织培养、工厂化育苗等先进技术得到推广应用,科技进步贡献率达到65%以上,成为种植业中科技含量较高的产业;智能农业以其病虫害相对较轻、用药量少、标准化程度高的优势,成为全省无公害蔬菜的骨干,质量安全水平明显提高。 随着自动化农业、精准农业、绿色农业的发展需求,迫切需要在农业领域引入物联网、4G等技术,进一步深化农业各环节的信息化水平,结合ZigBee技术、CDMA网络数据传输和传感器技术组成无线传感网络,通过ZigBee无线网络实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数,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,为智能农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依

PLC温室大棚控制系统设计开题报告

滨州学院 毕业设计(论文)开题报告题目基于PLC温室大棚控制系统设计 系(院)自动化系年级2010级 专业电气自动化技术班级4班 学生姓名石瑞学号1023091219 指导教师王国明职称助教 滨州学院教务处 二〇一三年三月 开题报告填表说明 1.开题报告是毕业设计(论文)过程规范管理的重要环节,是培养学生严谨务实工作作风的重要手段,是学生进行毕业设计(论文)的工作方案,是学生进行毕业设计(论文)工作的依据。 2.学生选定毕业设计(论文)题目后,与指导教师进行充分讨论协商,对题意进行较为深入的了解,基本确定工作过程思路,并根据课题要求查阅、收集文献资料,进行毕业实习(社会调查、现场考察、实验室试验等),在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义,应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分,是在广泛查阅国内外有关文献资料后,对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述,并提出自己对一些问题的看法。 5.研究的内容,要具体写出在哪些方面开展研究,要突出重点,实事求是,所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在开始工作前,学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作,应详细说明使用

的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划,应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等,以便于有计划地开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写,指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告,经系主任批准后方可进行下

水泵远程智能监测系统

水泵远程智能监测系统一.公司简介 深圳市天地网电子有限公司致力于电力领域产品的开发,生产和技术性服务。公司聚集了一批在电力和通讯领域有着丰富经验的专家以及研发精英,为电力设备、输配电线路的运行状态监测、故障检测定位等提供产品以及技术性服务。公司本着以人为本、科技创新、团结协作、顾客至上的理念,为电力用户提供了诸多可靠的解决方案,并得到业内企业的认可。深圳市天地网电子有限公司成立于2011年,注册资金为500万元。公司位于深圳南山区,属于高新技术企业。 水泵站远程监测和控制系统的实现,首先依赖于各个环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控,基于此,物联网作为“智能信息感知末梢”,可成为推动智能电网发展的重要技术手段。未来智能电网的建设将融合物联网技术,物联网应用于智能水泵站最有可能实现原创性突破、占据世界制高点的领域。 二.概述 我公司自主研发的TDW-008水泵站自动化远程监控系统是集传感技术、自动化控制技术、无线通信技术、网络技术为一体的自动化网络式监控管理系统。 泵站管理人员可以在泵站监控中心远程监测站内水泵的工作电压、电流、多路无线检测温度、水位等参数;支持泵启动设备手动控制、自动控制、远程控制泵组

的启停,实现泵站无人值守。该系统适用于城市供水系统、电厂、工厂、排水泵 站的远程监控及管理。 1)系统组成 TDW-008主要包括:值班室污水泵站自动化远程监控系统人值守集中控制管理系统中心主站监控平台和现场泵房控制分站: ◇中心主站监控平台由工控机、系统监控软件、网络接入设备共同构成,能够实现监测、查询、遥调、运算、统计、控制、存储、分析、报警等多项功能。 ◇现场泵房控制分站主要由数据采集模块:电压、电流、功耗、功率因数,无线可以接多路温度、水位传感器、电源控制器、继电器单元、配电控制机柜及安装附件组成。它与中心主站监控平台通过GPRS/3G网络方式连接到一起。水源地各井位泵房为分站,中心泵房统领各分站,通过中国移动的无线数据传输设备,实现点到多点的通讯,从而最终实现对各井位泵的远程集中监视和控制。 2)控制功能 (1)监测采集功能 ---监测采集泵站水位、各种在线温度;监测泵组的启停状态、电流、电压、保护状态以及深井泵电机的实际温度等数据。

设计农业大棚环境监控系统方案

农业大棚环境监控系统方案 一简介 (2) 二农业大棚环境监控概述 (2) 三背景与需求 (2) 四系统的组成 (3) 1)总体架构 (3) (2)系统有两种典型配置结构 (3) (3)传感信息采集 (4) 五大棚监测点现场分布 (4) 六系统的软件 (5) 七常用的传感器 (5) 1、空气温湿度传感器 (5) 2、土壤温度传感器 (6) 3、土壤水分传感器 (6) 4、CO2含量传感器 (6) 5、NH3含量传感器 (7) 6、光照度传感器 (7) 2014.9

一简介 近年来,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 浓度等环境因子对作物的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、CO 2 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。 针对目前大棚发展的趋势,提出了一种大棚智能监控系统的设计。根据大棚智能监控的特殊性,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GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 二农业大棚环境监控概述 农业温室大棚监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以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和有效手段。 开拓者kitozer系列的农业温室大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策,并自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 三背景与需求 在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等,分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置,所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅

农业温室大棚智能控制系统详解

随着温室大棚近年来的发展,农业智能温室大棚控制系统也被广泛的应用,该监控系统充分应用现代信息技术,集成软件、物联网技术、音视频技术、智能控制、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现大棚控制各关键环节的信息化、标准化,是云计算、物联网、地理信息系统等多种信息技术在大棚控制中综合、的应用,实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。 【温室大棚控制系统作用】 (农业温室大棚智能控制系统构架-图例) 农业智能温室大棚控制系统可以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,自动控制温室湿帘风机、喷淋灌溉、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备。同时,系统还可以通过手机、计算机等信息终端向管理者发送实时监测信息、

报警信息,以实现温室大棚智能化远程管理,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适宜作物生长,实现精细化的管理,为作物的高产、生态、安全创造条件,帮助客户提率、降低成本、增加收益。 【温室大棚控制系统组成部分】 (农业温室大棚智能控制系统-图例) 一、智能控制 通过控制系统,可以对农业生产区域内各种设备运行条件进行设定,当传感器采集的实时数据结果超出设定的阈值时,系统会自动通过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作,如自动喷洒系统、自动换气系统等,确保温室内为植物生长适宜环境。 常用的现场设备包括灌溉设备、风机、水帘、遮阳板等,这些设备均可以通过信号线进行控制,服务

器发送的指令被转化成控制信号后即可实现远程启动/关闭现场设备的运转。 用户通过点击界面上的按钮即可完成启动/关闭现场设备的指令发送。 除了手工进行指令的发送之外,系统还能够根据检测到的环境指标进行自动控制现场设备的启动/关闭。用户可以自定义温湿度、光照、CO2浓度等指标的上限值、下限值,并定义当指标超过上限或者下限时,现场设备如何响应(启动/关闭);此外,用户可以设置触发后的设备工作时间。 建立手机系统,客户直接采用微信客户端就可以控制和查看实时数据,手机端具有手动启动、关闭电磁阀,水泵等设备功能。 二、视频监控 (农业温室大棚智能控制系统-图例) 通过在农业生产区域内安装高清摄像机置,对包括种植作物的生长情况、投入品使用情况、病虫害状况情况进行实时视频监控,实现现场无人职守情况下,种植者对作物生长状况的远程在线监控,农业专家远程在线病虫害作物图像信息获取,质量监督检验检疫部门及上主管部门对生产过程的有效监督和及时干预,以及信息技术管理人员对现场数据信息和图像信息的获取、备份和分析处理。

温室大棚智能监控系统安装方案

温室大棚智能监控系统安装方案 我国是农业大国,为了给农作物创造合适的生长环境,农业生产人员需实时关注各项环境指标是否正常,传统的人工现场监测已经无法满足现代农业的需求,托莱斯的温室大棚环境智能监控系统有效的解决了这一难题,本文就对此系统的设计进行深度解析。 温室大棚环境智能监控系统通过在传统农业的基础上融合了物联网、信息化、自动化等技术,利用部署在大棚内的各类传感器节点采集土壤水分、温度、湿度、光照、CO2等环境信息,实现无线采集、无线传输、视频监控、异地监控等功能,不仅解放了劳动力,降低了生产成本,还能调节农作物产期,提高生产率。 环境采集节点主要由信立环境传感器、控制器和WIFI模块所组成,其中常用的环境传感器包括光照度传感器、空气温湿度传感器及土壤温湿度传感器。控制器通过IIC协议与485协议等实现对数字传感器的数据采集,并通过UART口将数据转送给WIFI模块。WIFI模块、无线摄像头、移动终端等与WIFI基站建立连接,并由基站通过光纤将数据传输至监控中心的服务器,实现远程PC和移动终端的实时监测温室大棚内环境数据。 无线网络覆盖及接入设计 WIFI技术是近年出现的基于以太网的无线局域网技术,WIFI网络传输速率快,传播距离远,最大可以达到300米左右,在移动状态下,WIFI网络也能保持很好的传输特性,且十分易于系统后期扩展。智能WIFI基站配备了高功率天线,可以有效覆盖方圆200米内的范围,之内的环境采集节点、PC及移动终端可与其连接。同时基站具有Ping Watchdog功能,即通过设置一定时间内Ping 1至2个IP地址的方式来检测当前连接状态,当远程IP地址均Ping失败的时候,基站会执行失败动作,失败动作可配置为重启基站或重新建立WIFI连接,这一机制,有效保证了智能基站长期稳定工作。 环境采集节点设计 环境采集节点由数据处理模块、数据采集模块及稳压电源模块组成。 数据处理模块通常采用STM32F来实现,STM32F具有外围接口广、功耗低、串口资源丰富,抗干扰能力强及价格低廉的优势。STM32F工作频率可达72MHz,MHZ下的功耗仅为uA级别,有效保证了数据采集及处理的时效性,也方便SP706设计硬件看门狗电路。 数据采集模块主要用于感知温室大棚内的环境信息,包括光照度传感器、空气温湿度传感器及土壤温湿度等传感器。我们对传感器的筛选建议是在满足精度的前提下,尽量选择低功耗的复合型传感器。

连栋农业温室大棚监控系统设计方案

农业温室大棚监控系统设计方案 一、概述2 二、项目需求2 三、系统架构设计3 四、大棚现场布点5 五、平台软件6

一、概述 近年来,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、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。 针对目前大棚发展的趋势,提出了一种大棚智能监控系统的设计。根据大棚智能监控的特殊性,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GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 农业温室大棚监控系统通过实时采集农业大棚空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以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和有效手段。 开拓者的农业温室大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策,并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部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无

农业大棚智能监控项目解决方案

农业大棚智能监控解决方案 一、概述 农业大棚智能监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以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和有效手段。 大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2 浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策,并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无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等,分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置,所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅需在少量固定位置提供交流220V市电(如:风机、水泵、加热器、电动卷帘)。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含路由节点、长距离无线网关节点、Wi-Fi无线网关等),用来覆盖整个园区的所有农业大棚,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。在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备(包含一体化控制器、扩展

控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来接受控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构 1、总体架构 系统的总体架构分为现场数据采集、网络传输、智能数据处理平台和远程控制四部分。 2、系统有两种典型配置结构 1. 两层网络,系统由两类点构成: 2. 1.

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