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物联网温室大棚智能温室控制系统应用分析

发布于:2016-09-26 14:27:58  作者:admin   点击:

一、温室控制系统简述:

  温室控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。托普物联网作为智慧农业的领先者,在很早时就提出了这个概念。温室控制系统可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素,根据温室植物生长要求,自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备,自动调控温室内环境,达到适宜植物生长的范围,为植物生长提供最佳环境。

二、温室控制系统组成:

  整个物联网温室控制系统可分为三部分:一是信息采集系统。由节点传感器采集信息→节点无线传递信息→管理基站接收处理信息→软件显示具体直观数据界面组成。各种传感器能获取植物、土壤、环境等农业生态信息,并通过节点之间的数据多路通讯方式,将数据传输到管理基站接收点。二是智能控制系统。该系统主要有控制柜、电磁阀、农业设施电机、控制线及灌溉管网组成。通过园区信息采集数据及生产需要,通过集成软件的管理控制进行灌溉、通风、遮阴、湿帘等作业。三是智能视频监控系统。系统由监控摄像头、视屏传输网络、软件智能处理显示、英特网远程访问等部分组成。能实现全天候实时监控,智能识别报警、智能录像、远程访问等功能。

三、温室控制系统主要功能:

(1)监测功能:

  在农业园区内实现自动信息检测与控制,通过配备无线传感节点,太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备、配备无线传感传输系统,每个基点配置无线传感节点,每个无线传感节点可监测土壤水分、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。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,并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息。

(2)控制功能:

  物联网传感器节点被农业园区的每一个角落,各个传感器每一分钟采集一次数据,并通过一种低功耗自组网的短程无线通讯技术实现传感器数据的传输,所有数据汇集到中心节点,通过一个无线网关与互联网相连,利用手机或远程计算机可以实时掌握农作物现场的环境状态信息,专家系统根据环境参数诊断农作物的生长状况。经过汇总、分析后,在参数超标后,智能控制器会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。

(3)智能管理与系统决策软件功能:

  通过计算机对农业环境的温度、湿度、光照度、土壤水分、土壤温度、二氧化碳浓度等进行实时监测、图像视频监控、曲线显示、数据保存、数据处理等管理功能,同时根据监测的信息对环境进行控制,使植物生长在合适的环境当中。

  温室控制系统具有多种界面显示、数据存储、数据打印、数据查询与统计、超限报警、用户管理等功能,系统随时可以将存储的数据导出到计算机上并存储为Excel格式,支持报表打印、历史曲线打印。通过输入查询时间,即可查询所需被测点对应时间内的数据记录和曲线记录。可统计某个时段内的温湿度平均值。当监测数值达到报警条件时,以改变相应数据颜色方式发出警报,根据不同的用户设置管理员、监测员等权限,具有实时数据查看,实时曲线、数据报表等多种数据显示方式。

四、传感器技术参数:

1.  环境温湿度传感器:

环境温度范围:-30~70℃

精度:±0.2℃

分辨率:0.01℃

环境湿度范围0~100%

精度:±3%

分辨率:0.1%

特性:选用瑞士进口高精度、低功耗智能化传感器探头,精度高、功耗低、体积小、可实现温湿度一体化测量。

2. 百叶箱防护罩:

特性:"百叶箱防护罩"能使气流均匀平行流过传感头,遮蔽直射光以减少光照对温度的测量影响,同时,可防止冷凝水或雾喷系统从任何角度射来的水流的浸入。

3. 光照强度传感器:

光照强度范围0~200Klux

精度:±5%

分辨率:0.1Klux

特性:测量精度高,稳定性好,传输距离长,抗干扰能力强,体型小巧,安装方便,壳体结构设计合理,使用寿命长,密封性好。

4. 土壤温度传感器:

.土壤温测量度范围:-40~120℃

精度:±0.2℃

分辨率:0.01℃

特性:外型美观、小巧,安装更换方便,耐腐蚀,适应于各类物质的温度测量,性能稳定,响应速度快,功耗低,抗干扰能力强,不锈钢结构设计,密封性好。

5. 土壤水分传感器:

.土壤湿度测量范围:0~100%

精度:±2%

分辨率:0.1%

特性:高稳定性,安装方便,维护操作简单,采用阻燃环氧树脂固化,完全防水,可长期埋伏土壤中使用,且不受腐蚀,钢针采用优质材料,可经受长期电解,不受土壤中的酸碱腐,测量精度高,性能可靠,受土壤含盐量影响较小,可适应各种土质。

可选配置:

.风速测量范围:0~30m/s

精度:±0.5%

分辨率:0.1m/s

.风向测量范围:16 方位(360°)

精度:±0.5%

分辨率:0.1%:

.雨量测量范围:0..01mm~4mm/min

精度:≤±3%

分辨率:0.01mm

.大气压力测量范围:50~110Kpa

精度:±0.5kpa

分辨率:0.1Kpa

.二氧化碳测量范围:0~2000ppm

精度:±3%

分辨率:0.1%

.叶面温度测量范围:-30~80℃

精度:0.2℃

分辨率:0.01℃

.叶面湿度测量范围:0~100%

精度:±5%

分辨率:0.1%

.水面蒸发测量范围:00~100mm

精度:≤±3%

分辨率:0.01mm

.光合有效辐射范围:400~700nm

灵 敏 度:10~50 μv/μmol?m-2?s-1

.总辐射光谱范围: 0.3~3.2μ

灵敏度: 7~14mv/kw.m-2

五、温室控制系统效益分析:

  对于农业种植户而言,传感器网在农业中的应用摆脱了传统农业生产依赖天气,凭经验生产的方式,将使现代农业走上工厂化生产,精细化生产的道路,使农业产业工人足不出户即可接受农业专家的指导,农业产量与质量大大提高。

  对于当地政府而言,农产品产量与品质的提高,有利于塑造地方农业品牌,服务三农,惠及广大农民。同时为物联网在现代农业中的应用抢得先机,尽快提升产业升级。

( 来源:农业物联网 )

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