智能大棚解决处理办法
智能大棚解决方案
甘肃图博网络科技股份有限公司
2018年8月
目录
第一章概述 (3)
1.1名称 (3)
1.2背景 (3)
1.3现状分析 (5)
1.4智能大棚平台优势 (7)
第二章解决方案 (9)
2.1总体架构 (9)
2.2智能大棚平台 (10)
2.2.1智能大棚平台组网 (11)
2.2.2智能大棚平台子系统 (12)
2.3智能大棚平台软件功能 (31)
2.4平台特点 (38)
第一章概述
1.1名称
智能大棚解决方案
1.2背景
温室大棚生产是近20年来我国农业种植中效益最大的产业。目前我国设施农业面积已达300多万公顷，总面积占世界首位。其中温室大棚面积约60余万公顷，北方地区约占整个大棚面积的80%以上。我国北方地区的温室大棚经过对其建筑结构、环境调控技术和栽培技术等方面的不断改进，初步形成了具有中国特色的设施农业生产体系—节能型温室大棚配套栽培技术。在40℃的高寒地区可实现冬季不加温生产蔬菜，基本消除了冬春蔬菜淡季，该技术在中国北方地区得到广泛应用，南方地区则大力推广塑料大棚和遮阳网栽培，解决了夏季防雨降温的问题。
目前，我国商品化大棚普及率仍然较低，受生产成本等条件的制约，高、中档次的商品化大棚主要被一些机关团体、军队、农场和科研单位采用，却很少被个体及一般农民采用。普通农户大多采用自建的简易拱棚进行作物生产，约占我国大棚总量的60%以上。有的大棚结构简单、设备简陋，难以实现环境的综合调控，生产管理和运行水平比较低下。同时，
大棚缺乏有效的管理体制和机制，无法将生产、加工、销售有机地结合起来。
随着科学技术的迅猛发展，我国的温室也必将向大型化、集约化、规模化、产业化方向发展。温棚骨架材料趋向高强度、轻便、耐腐蚀、使用寿命长发展；规模向多拱拼装式、大型连栋式方向发展，采光利用率高、低能耗的温室将成为发展重点；覆盖材料向透气性好、保温保湿性能优越方向发展；配套设施向电动和计算机自动监控方向发展。
发展温室产业必须以科技创新为依托。没有科技含量或科技含量低的温室产业，将无法确保温室产业得到有效的发展，其经济效益是相当有限的。因此，必须加大科研开发力度，切实解决温室产业中关键技术难题，重视温室产业相关生物技术的协作攻关，积极开展温室产业配套技术的开发研究，因地制宜地研制和开发具有自主知识产权的温室产业设备，建立温室产业技术创新体系。
顺应当前农业产业快速发展的需要，智能大棚配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施，采用计算机集散网络控制结构对温室内的空气温度、土壤温度、相对湿度、二氧化碳浓度、土壤水份、光照强度等参数进行实时自动检测，创造植物生长的最佳环境，使温室内的环境接近人工设想的理想值，以满足温室作物生
长发育的需求。可以说智能温室大棚通过智能化控制系统可以实现对温室内的环境精确控制，不仅推动了我国现代设施农业的改造升级，同时对于农业生产效益的提升也起到了十分明显的效果。
1.3现状分析
近年来，在需求带动、政策推动、投资拉动等多种因素的带动下，大棚呈现出前所未有的发展势头，面积迅速扩大。然而其在发展过程中存在诸多问题：
（1）科技含量低
无论是在大棚设施本身还是在栽培管理方面，大多数设施结构简单，栽培管理以传统的经验为主，距离数量化和指标化的要求还有相当大的差距。中国大棚市场上目前使用的不少产品，在高品质领域主要以国外产品为主。遮阴网的生产上以瑞典、以色列的高品质产品为主，大棚环境控制系统领域上国内的产品同样与国外有相当大的差距，而且国内现有的一些科研成果与真正地推广应用之间还有一段差距。
（2）环境调控技术与设备落后
由于大多数的大棚设备简单，类型落后，因此环境的
可调节程度和控制技术都比较有限，塑料大棚往往受到自
然灾害的影响而无法生产。即使在正常条件下，大多数的
温室大棚的环境调控手段相对简易，可以进行通风和避风
调节等，但对于温度过高、光照太强或太弱都无法进行调节。
（3）缺乏与我国相适应的大棚优化控制软件
目前我国引进大棚的控制系统大多运行费用过高，而
自行研制的控制系统又缺乏相应的优化软件，多数仍使用
单因子开关量进行环境因子的调节。而实际上大棚内的光照、气温、地温、湿度及二氧化碳浓度等环境要素是在彼
此关联着的环境中对作物的生长产生影响的，而且环境要
素的时间变化和空间变化都很复杂，当改变某一环境因子
时常会把其他环境因子变到一个不适宜的水平上。
（4）大棚建设盲目性很大
大量的项目在相应的配套设备、人才不到位的情况下，
盲目地从国外引进高新技术，盲目地低水平仿制国外产品。大棚种植管理上，产品种植前经过市场考察的很少，往往造成产品积压，带来不应有的损失。相关的种植管理方面的研究距离理论化、科学化、系统化地指导生产实践还有不少差距。大棚企业在产品的售后配套服务方面尚不够完善，企业的品牌意识、诚信意识不够，相当一部分大棚控制软件的研究上与国外企业相比有相当大的差距。
1.4智能大棚平台优势
智能大棚平台依托传感技术、无线技术、宽带技术、SIP技术、视频技术、智能控制技术，做到对大棚土壤、空气、水分、温度、光照等环境参数的全程监控与管理，为精细化科学育种提供现代化的手段。智能大棚已经成为弥补传统农业弊端的一种新型农业模式，也是促进大棚生产向着精细化、智能化方向发展的一种有效途径。它的主要优势有以下几点：
（1）种植作物几乎零损失
采用智能大棚平台来进行智慧种植，最明显的优势就是可以保证大棚内部保持恒定的环境条件，这对于环境要
求比较高的植物来说，能够有效规避由于人为因素而造成的生产损失。
（2）迅速提升产量和质量
智能大棚平台的基本功能就是大棚环境的监测和控制，它利用各种传感器建立了与大棚作物之间的联系，能够更加明白作物的需求情况，在此基础上，大棚监测控制系统实现了科学精准地控制大棚温湿度和光照，营造作物最适应的生长环境，促进农作物生产，提高质量和产量。
（3）节本增效
对于具备一定规模的种植企业来说，要持续提升农业种植的效益，不仅需要提升农作物的产量和品质，还需要提高工作效率，降低运营成本。应用智能大棚平台实现远程控制之后，可以大大提高大棚劳动的效率，降低大棚生产的人工成本，减轻工作人员的劳动强度。更重要的是应用大棚智能平台的经济效益是长期的，使用时间越长，那么表示劳动力成本也会越低。
第二章解决方案
2.1总体架构
以农业生产指挥中心为核心，通过各种定制开发的智能终端设备监控大棚生产过程中的各类指标，对机电设备的控制，实现大棚信息检测和标准化生产监控，帮助用户精确了解农作物生长情况、病虫害情况、土地灌溉情况、土壤空气变更等情况。
融合互联网、移动互联网、云计算和物联网技术，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能分析、智能决策，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
总体架构图
2.2智能大棚平台
智能大棚平台主要由数据采集系统、设备的智能控制系统、视频监控系统、智能灌溉系统、智能报警系统、统计分析系统、智能监测系统、平台管理系统、移动APP等组成。
数据采集系统：实现对大棚空气温湿度信息监测、土壤信息监测、视频信息采集等。
智能控制系统：实现对大棚卷帘电机、通风口电机、风机、湿帘等设备的控制。
视频监控系统：实现整个大棚内农作物生长情况的监控和出现不良情况对用户发出告警。
智能灌溉系统：根据传感器数据自动生成轮灌计划，也可手动设置轮灌计划。
智能报警系统：当设备出现故障或超出传感器设定的阈值/低于阈值时发出报警。
统计分析系统：实现设备状态及报警信息和采集数据的查询、统计、分析、汇总，并以曲线和报表等多种形式显示。智能监测系统：监测设备运行状态以及大棚环境指标。
平台管理系统：实现用户管理、设备管理、智能控制管理、灌溉计划管理、报警管理、数据处理等功能。
移动APP：通过移动APP实现对大棚环境各项指标的监测、远程控制设备、视频监控等应用。
2.2.1智能大棚平台组网
目前温室环境监控系统主要包括有线和无线两种方式。传统有线温室环境监控系统因为安装调试困难、维护成本高、对大棚现场损坏严重已经逐渐被淘汰，取而代之的是无线温室环境测控系统。然而由于目前市场上的无线传感器在供电、采集速率、价格等方面尚不能尽如人意，因此本方案我们选择有线和无线结合的网络架构。
将采集的实时数据以一定的周期采集到数据采集器RTU，通过4G网络/有线网络将数据上传到基站并进入互联网，将数据发送至智能大棚平台，通过登陆智能大棚平台取得数据。
平台组网图
2.2.2智能大棚平台子系统
2.2.2.1数据采集系统
在数据采集系统中，RTU负责各种传感器的接入，实时采集传感器数据，然后向上连接数传模块，将采集到的数据通过有线网络/4G网络发送到智能大棚平台；同时负责接入控制器，实现对风机、天窗、卷帘、水阀等控制设备的远程控制。RTU部署数量由前端传感器决定，系统前端主要部署四种类型的传感器来监测大棚室内的环境指数。
大棚环境信息感知单元由无线/有线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传感器监控大棚内空气温/湿度、光照度、二氧化碳、土壤温/湿度、土壤养分、环境气象、病虫害测报等信息，通过有线采集交换机或无线采集终端以4G方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。环境参数采集终端是将这些传感器节点集合在一起的一种采集设备，通过各种传感器可实时监测空气温湿度、土壤含水量、土壤温度、光照强度、二氧化碳浓度等信息，并将数据传输到远程服务平台。
显示采集终端用于集中显示各类传感器的采集值，此终端采用不需要任何操作，安装简单快速，适合维护人员管理。用户可在此终端观看所有连接到它的传感器显示值，也可以远程通过手机等进行数据查看与管理。
（1）空气温湿度传感器
温度主要影响酶及细胞器和细胞膜的活性，可以控制植物的吸收与蒸腾、光合与呼吸等重要的生理功能。空气温湿度是影响植物生长的最直观、最重要的因素，对空气温湿度的监测可以实时了解植物的基本生产环境，及时采取措施将生长环境调控到最佳状态。
技术参数：
测量范围：-20℃～60℃;0％RH～100％RH℃
输出信号：2.4GHz
工作电压：DC 12V（9V～28V）
测量精度：温度±0.5℃;湿度±3％RH℃
（2）光照传感器
光照对植物的生长、发育和品质均有重要影响。以光强、光质和日照时间的长短对植物产生生态效应。强光太低，光合效率低；光强太高，超过光饱和点，光合产物也会减少，
而且会因水分不足，气孔关闭，光合受阻，作物开始受害。通过光照传感器采集大棚室内的光照度，针对不同作物采取不同补光措施。
技术参数:
光照度范围：0-65535lx
传感器内置：16bitAD 转换器
测量精度：±20%
（3）土壤温湿度传感器
在大棚、连栋棚内安装土壤水分、土壤温度传感器，监测设施温室大棚和部分连栋大棚的土壤水分、土壤温度率情况，通过信息监测指导灌溉。采集数据通过本地数据采集器显示以及通过汇聚节点远程传输到监控中心。通过无线网络传输方式,也可以通过有线网络传输方式，以网线至交换机可以供按需选择，可以实现传感器与大棚内环境设施集中处理、联动及远程控制，数据接入物联网平台，实现对大棚内各类
信息的存储、分析和管理。
不同的作物对土壤温湿度的要求也不同，一般以营养生长初期和果实开始迅速生长期为水临界期，这时缺水对作物生长结果影响极大，土壤水分过少，吸收速度抵偿不了蒸腾失水，这种情况下需要补偿叶片的失水；补偿不足时，叶片光合作用速率降低，合成酶的活性收抑制，生长停顿。土壤水分传感器的数量需要根据大棚现场作物的生长环境而定，一般建议一个独立灌溉区部署一个土壤水分传感器。
技术参数:
量程：0～100%
单位：%(m3/m3)
测量精度：±3%
互换精度：<3%
复测误差：<1%
探针材料：不锈钢，长度：<100mm，直径：Φ3.5mm 测量区域：以中央探针为中心，周围35mm、高为80mm 区域
（4）二氧化碳传感器
作物的增产效果与光合二氧化碳同化有直接关系，瓜果类的增产与二氧化碳的较广泛的生理效应有关。保证大棚室内的二氧化碳提供给是提高作物产量和品质的最基本要求，近几年，大棚二氧化碳施肥技术在一些高效设施农业大棚中也获得了广泛的应用。二氧化碳传感器是进行日常二氧化碳施肥管理的有力依据。
技术参数：
测量范围：0-5000ppm
最大允许误差：5%FSD
重复测试：3%FDS
耗电：4W
2.2.2.2智能控制系统
远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的
最佳条件，可以的为大棚精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。大棚、连栋大棚控制设备包括风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备，通过有线网线至交换机或者无线WIFI或4G模块与综合控制中心连接。通过传感器检测空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、光照强度及二氧化碳等参数，构建测控点实现温室大棚环境获取、自动灌溉、自动控制等功能，提高设施生产自动化、智能化程度，具有较好的示范展示效果。
控制设备
通讯：带RS485接口的设备，Zigbee无线传感器，带以太网接口的设备；
设置：报警限值设定，存储间隔设置，操作员登陆密码设置；
显示：设备状态实时数据本地控制实时曲线历史数据操
作权限；
采集：4mA～20mA电流信号，0V～5V电压信号，高低电平信号，Zigbee无线传感器；
控制：风机、水泵、电机、电磁阀、卷帘等其他的启动设备。
（1）功能特点
◆操作简单、方便，数据显示明显，设备状态一目了然
◆带太网接口
◆短路保护、过流保护
◆防雷保护、防浪涌
◆过热保护、过压保护，抗干扰
◆标准工业ModbusTcp协议
◆接收ZIGBEE 无线传感器的网络节点（模拟信号、数字信号；多路控制输出）
◆漏电保护
◆2~16路、直接控制电压为AC380V、10A的电机，卷帘机等的设备
◆2~16路、直接控制电压为DC24V或AC220V、5A的泵、阀等小容量的设备
◆箱体供电电压为AC380V或AC220V
（2）配置
1.触摸屏是以先进的Cortex-A8 CPU为核心（主频6000MHz）的高性能的四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096），采用7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×400），可以存储容量大，最大20万条记录。
2.核心模块采用工业嵌入式Linux 系统，ARMA8(/ARM9)高性能处理器架构z 64M/128M DDR2 内存，128M SLC nandflash 大容量存储
3.安全性高，参数设置和设备操作要求登陆密码，系统运行稳定。
4.提供DC24V 5A供电，供现场变送器或是设备使用。（3）技术参数
1、供电电压：AC380V/220V
2、对外供电：DC 24V（最大电流3A）
3、通讯方式：以太网、wifi、4G
4、协议类型：Modbus TCP
5、通讯端口：10M/100M以太网端口、USB
6、输入信号方式：
JKZD-Zxx-x：接入ZigBee 信号
JKZD-Hxx-8：接入4mA～20mA 、0V～5V、电平信号
7、环境参量：
JKZD-Zxx-x：可接入JZH-0、JZH-1、JZH-5、JZH-
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。
【开题报告】大棚温湿度控制系统开题报告
【关键字】开题报告 大棚温湿度控制系统开题报告 篇一：蔬菜大棚温度控制系统开题报告 中北大学信息商务学院 毕业设计开题报告 学生姓名： 系别： 专业： 设计题目： 指导教师: XX 年 3 月20日XXX 学号：信息商务学院自动控制系自动化蔬菜大棚温度控制系统设计赵耀霞 开题报告填写要求 1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资 格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用按信息商务学院教学管理部统一设计 的电子文档标准格式（可从教务处或信息商务学院网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．学生写文献综述的参照文献应不少于15篇（不包括辞典、 手册）。文中应用参照文献处应标出文献序号，文后“参照文献”的书写，应按照国标GB 7714—87《文后参照文献著录规则》的要求书写，不能有随意性； 4．学生的“学号”要写全号（如0XX401X02），不能只写最 后2位或1位数字； 5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94 《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“XX年3月15日”或“XX-03-15”； 6. 指导教师意见和所在专业意见用黑墨水笔工整书写，不得 随便涂改或潦草书写。 毕业设计开题报告 篇二：温室温湿度控制系统设计开题报告 辽宁(本文来自：小草范文网:大棚温湿度控制系统开题报告)石油化工大学 信息与控制工程学院 毕业设计（论文）开题报告 论文题目：温室温湿度控制系统设计 学生姓名：刘晓薇
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
物联网温室大棚智能化系统解决方案
物联网温室大棚智能化系统
解决方案
目录
1、设计原则.............................................................................................................................................. 3 2、设计依据.............................................................................................................................................. 3 3、系统简介.............................................................................................................................................. 4 3、系统架构.............................................................................................................................................. 5 4、系统组成.............................................................................................................................................. 6
结构图................................................................................................................................................ 6 现场的监测设备： ........................................................................................................................ 7 智慧大棚系统结构： .................................................................................................................... 7 智慧农业大棚系统介绍 ................................................................................................................ 8 温度控制系统 ............................................................................................................................ 8 通风控制系统 ............................................................................................................................ 8 光照控制系统 ............................................................................................................................ 9 水分控制系统 ............................................................................................................................ 9 湿度控制系统 .......................................................................................................................... 10 视频监控系统 .......................................................................................................................... 10 控制系统平台： .......................................................................................................................... 10 应用软件平台：.......................................................................................................................... 11 视频监控系统：.......................................................................................................................... 11 农业溯源系统.............................................................................................................................. 12 种植环节： .............................................................................................................................. 12 物流环节： .............................................................................................................................. 12 其他：...................................................................................................................................... 12 室外气象观测站.......................................................................................................................... 13
5、系统特点............................................................................................................................................ 14 预测性：...................................................................................................................................... 14 强大的扩展功能：...................................................................................................................... 14 完善的资料处理功能：.............................................................................................................. 14 远程监控功能：.......................................................................................................................... 14 数据联网功能：.......................................................................................................................... 14
6、项目定位............................................................................................................................................ 14 7、控制逻辑............................................................................................................................................ 16
温度控制...................................................................................................................................... 16 控制要素： .............................................................................................................................. 16 控制设备： .............................................................................................................................. 16 控制方式： .............................................................................................................................. 16
降温控制过程：.......................................................................................................................... 16 在软件中可以设定温度默认正常的上下限的值 .................................................................. 16 温度超过设定上限时 .............................................................................................................. 16
增温控制过程：.......................................................................................................................... 16 空气湿度控制.............................................................................................................................. 16
控制要素： .............................................................................................................................. 16 控制设备： .............................................................................................................................. 17 控制方式： .............................................................................................................................. 17 增湿控制过程：.......................................................................................................................... 17 在软件可设定湿度默认正常的上下限的值； ...................................................................... 17 湿度低于设定下限时： .......................................................................................................... 17 除湿控制过程：.......................................................................................................................... 17
1智能温室大棚系统-需求分析说明书
智能温室大棚系统
软件需求分析说明书
小组成员：物联网 12001 12111800102 梁树强 物联网 12001 12111800103 于吉满 物联网 12001 12111800104 卜浩圻
目录 1.软件介绍................................................................................................................................ 3 2. 软件面向的用户群体 ......................................................................................................... 3 3. 软件应当遵循的标准或规范 ............................................................................................. 3 4.软件范围................................................................................................................................ 3 5. 软件中的角色 ..................................................................................................................... 3 6. 软件的功能性需求 ............................................................................................................. 4 6.0 功能性需求分析 ......................................................................................................... 4 6.0.1 管理员功能性需求分类 .................................................................................. 4 6.0.2 用户功能性需求分类 ...................................................................................... 4 6.1 系统管理员功能细化 ................................................................................................ 5 6.2 用户功能细化 ............................................................................................................ 6 7.系统功能模块用例图 ......................................................................................................... 10 7.1 系统管理员功能模块用例图 ................................................................................... 10 7.2 用户功能模块用例图 ............................................................................................... 11 8.软件的非功能性需求 ......................................................................................................... 13 8.1 用户界面需求 .......................................................................................................... 13 8.2 软硬件环境需求 ...................................................................................................... 13 8.3 软件质量需求 .......................................................................................................... 13 9.参考文献 ............................................................................................................................. 13
农业大棚远程智能监控与PLC自动化控制系统项目解决方案
农业大棚远程智能监控与PLC自动化控制系统解决方案 目录 1 前言 (2) 1.1 智能农业远程智能监控系统的概念 (2) 1.2 实施农业远程智能监控系统的必要性 (2) 2 背景分析 (3) 3 大棚温湿度光照采集与自动化控制设计 (5) 3.1 系统设备组成 (9) 3.2 网络架构 (10) 3.3 采集原理 (11) 3.4 数据架构 (13) 3.5 设计原则 (14) 4 系统功能 (16) 4.1 功能架构 (16) 4.2 功能特点 (17) 4.2.1 数据采集 (17) 4.2.2 数据查询 (18) 4.2.3 数据分析与诊断 (18) 4.2.4 数据报警 (18) 4.2.5 视频监控 (19) 4.3 设备参数 (19) 4.3.1 数据采集与传输设备 (19) 4.3.2 温/湿度测试仪昆仑海岸 (20) 4.3.3 光照测试仪昆仑海岸 (25) 5 施工组织方案 (25) 5.1 施工方案介绍 (25) 5.2 施工计划安排 (26) 5.3 资源准备 (27) 5.4 施工内容 (27) 6 售后服务及承诺 (28) 7施工与验收时间表 (28)
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、效益显著的竞争力，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
蔬菜大棚温度控制系统设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告 学生：万超群学号： 0909010208 专业：机电一体化技术 系（院）：机电与汽车工程系 毕业设计题目：蔬菜大棚温度控制系统设计 指导教师：钱丹浩职称：中级职称 年月日
开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目，学生写文献综述的参考文献应不少于5篇（不包括辞典、手册）； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。
毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写1000字左右的文献综述： 文献综述 随着改革开放，特别是 90 年代以来，我国的温室大棚产业得到迅猛的发展，以蔬菜大棚、花卉为主植物栽培设施栽培在大江南北遍地开花，随着政府对城市蔬菜产业的不断投入，在乡镇蔬菜大棚产业被看作是 21 世纪最具活力的新产业之一。温室是蔬菜等植物在栽培生产中必不可少的设施之一，不同种类的蔬菜对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同，为它们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境，从而可以通过提早或延迟花期，最终将会给我们带来巨大的经济效益。温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。而温室设施的关键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度。国外对温室环境控制技术研究较早，始于 20 世纪 70 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 年代末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。 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，也就是说一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机虽然小，但它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、存、部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。同时它也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片
智能温室大棚系统需求分析说明书
智能温室大棚系统软件需求分析说明书 小组成员：物联网12001 梁树强 物联网12001 于吉满 物联网12001 卜浩圻
目录 1.软件介绍3 2. 软件面向的用户群体 (3) 3. 软件应当遵循的规或规 (3) 4.软件围3 5. 软件中的角色3 6.软件的功能性需求4 6.0功能性需求分析4 6.0.1经管员功能性需求分类4 6.0.2用户功能性需求分类4 6.1 系统经管员功能细化5 6.2 用户功能细化6 7.系统功能模块用例图10 7.1系统经管员功能模块用例图10 7.2用户功能模块用例图11 8.软件的非功能性需求13 8.1 用户界面需求13 8.2 软硬件环境需求13 8.3 软件质量需求13 9.参考文献13
1.软件介绍 （1）该软件是智能温室大棚系统 （2）软件开发背景：随着社会和经济的发展，人们对物质生活的需求越来越高。中国人口众多，人均耕地面积很少，如何提高农作物产量，实行耕地面积利用率的最大化十分重要。为了提高单位面积上农作物的产量，国外纷纷提出了自己的智能温室大棚系统设计方案。所谓的智能温室大棚系统设计就是通过现代科学技术手段，调节农作物生长所需的各种环境条件，主要有光照、温度、土壤湿度、二氧化碳浓度这4个环境参数，从而使农作物处于最佳的生长环境中，进而最大幅度地提高农作物的产量。而开发此系统正是利用现代科技，来科学有序的发展农业，让人们从繁重的体力劳动中解放出来，体验到科技带来的快乐。 2.软件面向的用户群体 适应群体：以农作物为主要经济来源的企业或者个体劳动者，特别适合拥有多个温室大棚用来种植作物的用户。 该系统的开发，最大的好处是更加科学的经管温室大棚，细致化的从温度，湿度，二氧化碳浓度等可靠数据来分析和制定作物的更加适宜的环境。智能化的使用方法让用户对温室大棚的经管更加省时，省力，使使用者最终获得更大的收益。 3.软件应当遵循的规或规 1．数据库要求规完整，有系统崩溃手动恢复的功能 2．要求该软件的可扩展性好。 3．要求该软件整体的安全性强 4．要求该软件采集的数据准确性要高。 5．要求该软件组建的无线传感网稳定，安全性高。 4.软件围 本系统用C/S架构，安全性能和维护性高，并且用java语言对此系统进行的开发，移植性好。适合用户在不同的平台运行，灵活可靠，更加符合在温室大棚不同的设备硬件上进行移植。 5.软件中的角色 5.1经管员
蔬菜大棚智能自动控制系统的信息管理系统的系统设计
第1章绪论 选题目的和意义 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要环节就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参量，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施已经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测试软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效能的重要环节。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。所以急需一种高效实时的监控设备，能实现大棚的实时监控，迅速了解大棚内的环境状态。 国内外相关研究综述 国外状况 世界发达国家如荷兰、美国、以色列等大力发展集约化的温室产业，温室内温
农业智能大棚控制溯源系统设计方案
农业智能大棚控制溯源系统设计方案
生态农业智能温室大棚监测、溯源及控制系统 设 计 方 案xxxxxxxx有限公司
目录 背景......................................................................错误!未定义书签。一：客户需求 ......................................................错误!未定义书签。二：系统结构及控制模式 ..................................错误!未定义书签。三：现场数据采集与控制功能...........................错误!未定义书签。四：监测软件数据平台 ......................................错误!未定义书签。五：功能应用 ......................................................错误!未定义书签。六：农产品溯源系统 ..........................................错误!未定义书签。 七、条码仓储管理系统(WMS) ...........................错误!未定义书签。 八、商品盘点 ......................................................错误!未定义书签。
背景 温室智能控制系统是利用环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理。物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域，在需要特殊环境要求的场所实施监控和管理，为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据，同时实现监管自动化。 近年来，随着温室大棚化种植、工厂化育秧和设施栽培等农业生产技术的广泛应用，快速准确地环境参数的收集和分析就成为现实的需求，利用计算机技术对相应的农业气象参数进行采集，则一方面可及时了解作物生长的环境参数，另一方面也可根据采集的参数控制大棚环境的调节从而为农作物的生长提供适宜的生长环境。由于温室内的湿度、温度等环境条件不适合于普通PC 机工作，故这里选用单片机进行数据采集，而采集的数据可经过串口发射接收设备传送给上位PC 机进行分析处理。 一：客户需求 （1）智能温室大棚控制系统 随着国民经济的迅速发展，现代农业得到了长足的进步，全国各地根据需要普遍建设了日光温室、塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。温室工程成为高效农业的重要组成。
大棚温度控制系统设计报告DOC
课程设计主要任务 基于AT89S52单片机的温度测量控制系统，数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接，实现温度测量控制，主要性能为： (1 )通过该系统实现对大棚温度的采集和显示； (2)对大棚所需适宜温度进行设定； (3)当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温，当温度低于设定值时利用热风 机进行升温控制； (4)通过显示装置实时监测大棚内温度变化，便于记录和研究； 系统的设计指标 (1 )温度控制范围：0 C ~+50 C； (2)温度测量精度：土2 C； (3)显示分辨率：0.1 C； (4)工作电压：220V/50HZ ± 10%
目录 第一章序言 1 第二章总体设计及个人分工 2 第三章传感器设计及应用 4 第四章总结8
第一章序言 随着人口的增长，农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要，大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件，创造人工的气象环境，消除温度对农作物生长的限制，使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。随着大棚技术的普及，对大棚温度的控制成为了一个重要课题。早期的温度控制是简单的通过温度计测量，然后进行升温或降温的处理，进行的是人工测量，耗费大量的人力物力，温度控制成为一项复杂的程序。 大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主，种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备，经济成本很高，因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。目前现代化的温度控制已经发展的很完备了，通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化，是农业现代化的重要标志之一。近年来电子技术和信息技术的飞速发展，温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法，结合温室作物种植的特点，不断创新，逐步完善，从而使温室种植业实现真正意义上的现代化，产业化。温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用，后来各发展中国家也都纷纷引进，开发出适合自己的系统。这在给各国带来了巨大的经济效益的同时，也极大地推动了各国农业的现代化进程。本系统以AT89S52单片机为控制核心，主要是为了对蔬菜大棚内的温度进行 检测与控制而设计的。该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较 低和工作稳定可靠等特点，所以具有一定的应用前景。