精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案 溫室大棚環(huán)境無線監(jiān)控系統(tǒng)

適用領(lǐng)域：農(nóng)業(yè)大棚、花卉植株栽培溫室、菇類菌類培育溫室、家禽/家畜圈養(yǎng)棚舍 … …

*章：項(xiàng)目概述

概述:

     安全防范技術(shù)是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物，它體現(xiàn)了現(xiàn)代電子技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的*結(jié)合，其特點(diǎn)在于它所采用的多元信息采集、傳輸、監(jiān)控、記錄、管理以及一體化集成等一系列高新技術(shù)。實(shí)踐證明，利用這一技術(shù)構(gòu)成的安全防范系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱安防系統(tǒng)），能為建設(shè)環(huán)境提供一個(gè)安全、便利、舒適的受保護(hù)空間。監(jiān)控系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中*的一個(gè)重要組成部分，它不僅可以對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)視，還可通過各種存儲(chǔ)媒體將監(jiān)視內(nèi)容清晰地記錄下來以備隨時(shí)查證。

     隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，溫室工程已成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的智能溫室自問世以來，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要手段和措施。它的功能在于以的技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)施，人為控制作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件，使作物生長(zhǎng)不受自然氣候的影響，做到常年工廠化，進(jìn)行高效率，高產(chǎn)值和高效益的生產(chǎn)。

     近年來，農(nóng)業(yè)溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來極大的便利，得到了迅速的推廣和應(yīng)用。種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照度、CO2濃度等環(huán)境因子對(duì)作物的生產(chǎn)有很大的影響。傳統(tǒng)的人工控制方式難以達(dá)到科學(xué)合理種植的要求，目前國(guó)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)上述環(huán)境因子自動(dòng)監(jiān)控的系統(tǒng)還不多見，而引進(jìn)國(guó)外具有多功能的大型連棟溫室控制系統(tǒng)價(jià)格昂貴，不適合國(guó)情。

針對(duì)目前農(nóng)業(yè)大棚發(fā)展的趨勢(shì)，我公司提出了一種大棚遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)大棚監(jiān)控的特殊性，需要傳輸大棚現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)給管理者，并把管理者的命令下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備，同時(shí)又要使上級(jí)部門可隨時(shí)通過互連網(wǎng)或者手機(jī)信息了解區(qū)域大棚的實(shí)時(shí)狀況。基于GPRS的農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使這些成為可能。

     該系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程獲取溫室大棚內(nèi)部的空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度及視頻圖像，通過模型分析，遠(yuǎn)程或自動(dòng)控制濕簾風(fēng)機(jī)、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗側(cè)窗、加溫補(bǔ)光等設(shè)備，保證溫室大棚內(nèi)環(huán)境適宜作物生長(zhǎng)，為作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件。同時(shí)，該系統(tǒng)還可以通過手機(jī)、PDA、計(jì)算機(jī)等信息終端向農(nóng)戶推送實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息、預(yù)警信息、農(nóng)技知識(shí)等，實(shí)現(xiàn)溫室大棚集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。本系統(tǒng)適用于各種類型的日光溫室、連棟溫室、智能溫室。

第二章：系統(tǒng)特點(diǎn)及功能

     農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由前端部分來完成對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)因子的含量的監(jiān)測(cè)與匯集、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)裙ぷ?，監(jiān)測(cè)因子包括溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù)，這些監(jiān)測(cè)因子由數(shù)據(jù)采集終端使用不同的方法進(jìn)行測(cè)量獲得一個(gè)非常準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，此結(jié)果通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)向在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲(chǔ)、處理、統(tǒng)計(jì)分析并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢等任務(wù)，當(dāng)溫濕度超過設(shè)定值的時(shí)候，自動(dòng)開啟或者關(guān)閉設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)可達(dá)到:安全、可靠、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、全面、快速、高效的將真實(shí)的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境信息展現(xiàn)在管理人員的面前。

2.1系統(tǒng)特點(diǎn):

性：所采用的傳感器、通信技術(shù)和軟件平臺(tái)在國(guó)內(nèi)均屬水平。

可靠性：系統(tǒng)的軟硬件經(jīng)過大量實(shí)際應(yīng)用和嚴(yán)格測(cè)試，具有良好的可靠性。

易用性：硬件設(shè)備安裝維護(hù)方便，軟件平臺(tái)界面友好，操作方便，易學(xué)易用。

擴(kuò)展性：軟硬件采用模塊化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)充結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)化模塊結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)適應(yīng)不同規(guī)范和功能要求的監(jiān)控系統(tǒng)。

◆ 農(nóng)業(yè)大棚基地基本位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，因此采用覆蓋廣泛的GPRS網(wǎng)絡(luò)高信號(hào)捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

◆ 可擴(kuò)充性，支持主站設(shè)備、采集終端、傳感器等規(guī)模數(shù)量的平滑增加，無需修改應(yīng)用程序。
◆ 易維護(hù)性，系統(tǒng)可對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端執(zhí)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作命令，包括遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄收、遠(yuǎn)程終端復(fù)位、遠(yuǎn)程終端軟件升級(jí)等。

◆ 操作簡(jiǎn)易性：系統(tǒng)軟件功能完善，模塊化、圖形化設(shè)計(jì)，全過程全中文幫助，操作簡(jiǎn)單方便。
◆ 性價(jià)比高，該系統(tǒng)專為大棚遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控量身定制，充分考慮到農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境各個(gè)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)需求，性價(jià)比很高。

2.2系統(tǒng)功能:

l    無線采集：運(yùn)用當(dāng)今流行的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了溫度傳感設(shè)備的無線采集，通過遠(yuǎn)程電腦獲取數(shù)據(jù)，并通過監(jiān)控軟件進(jìn)行分析、預(yù)警、自動(dòng)打印。

l    組網(wǎng)傳輸：信號(hào)采用組網(wǎng)無線傳輸技術(shù)，克服距離障礙、信號(hào)無衰減，無串?dāng)_，抗干擾強(qiáng)。

l 遠(yuǎn)程訪問：*B/S架構(gòu)，純.NET開發(fā)技術(shù)，遠(yuǎn)程查看、操作控制，只需錄入即可輕松實(shí)現(xiàn)。

l    實(shí)時(shí)監(jiān)控：采用自動(dòng)化無線監(jiān)控功能，每天24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免了人工監(jiān)控可能出現(xiàn)的監(jiān)控不及時(shí)、不準(zhǔn)確，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間非正常運(yùn)轉(zhuǎn)等問題。

l    報(bào)警功能：超過預(yù)設(shè)值系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，報(bào)警方式主要有聲音報(bào)警、手機(jī)短信報(bào)警、聲光報(bào)警等。各監(jiān)控點(diǎn)報(bào)警方式配置靈活，同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以分時(shí)段、分人員報(bào)警，便于交接班管理。

l    測(cè)溫準(zhǔn)確、安裝簡(jiǎn)單：測(cè)溫范圍在-50℃ ～ 100℃內(nèi)可任設(shè)，測(cè)量精度達(dá)±0.1℃，測(cè)量溫度準(zhǔn)確度±0.2℃。數(shù)據(jù)無線上傳，無需單獨(dú)穿墻布線，安裝方便簡(jiǎn)單。

l    自動(dòng)開關(guān)控制：遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)開關(guān)，遠(yuǎn)程調(diào)試設(shè)備狀態(tài)及參數(shù)。實(shí)現(xiàn)水泵、冷風(fēng)機(jī)等設(shè)備啟停歷史記錄的查詢及頻率分析。

l    快速查詢：系統(tǒng)提供歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、圖表顯示、報(bào)表生成和打印等。

l    低成本高效率：比傳統(tǒng)有線監(jiān)控成本更低，無需布線；克服傳統(tǒng)有線溫度監(jiān)控線路經(jīng)常斷線、查線的麻煩問題，傳輸效率更高。

l     LCD顯示：控制顯示儀采用LCD大屏幕觸摸屏顯示，使顯示結(jié)果更清晰明了。

l    管理靈活：系統(tǒng)支持多部門、多角色、自定義靈活管理。不僅可使每個(gè)部門都能管理自己部門的設(shè)備，也可使具有一定權(quán)限的人員來同時(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，既獨(dú)立又統(tǒng)一，使管理更加靈活方便。

第三章： 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成

     智能農(nóng)業(yè)—溫室大棚無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境傳感數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控智能調(diào)節(jié)，采集現(xiàn)場(chǎng)的傳感信號(hào)包括：空氣溫濕度、光照、土壤溫度、CO2濃度、土壤水分等，并實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的輸出指令智能控制包括大棚風(fēng)機(jī)、微噴罐、滴灌、卷簾機(jī)、補(bǔ)光燈、CO2發(fā)生器、CO2風(fēng)機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。同時(shí)支持遠(yuǎn)程無線信息傳輸功能，可配的攝像裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)農(nóng)作物和環(huán)境真實(shí)狀況呈現(xiàn)。

     本系統(tǒng)采用GPRS無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)可隨時(shí)隨地?zé)o縫擴(kuò)展，節(jié)點(diǎn)上電即可加入網(wǎng)絡(luò)，而不會(huì)對(duì)現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)造成任何影響。無線傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS移動(dòng)基站網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)端任一臺(tái)計(jì)算機(jī)，亦可傳送到Web服務(wù)器提供網(wǎng)頁呈現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)測(cè)。本系統(tǒng)安裝、調(diào)試、使用極為便捷，用戶可以像搭積木一樣部署物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)便攜式，無線化，規(guī)模化。支持遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)桌面軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析、控制、存儲(chǔ)、數(shù)字可視化呈現(xiàn)。

3.1、系統(tǒng)架構(gòu)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)控—溫室大棚無線監(jiān)控系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)典型三層架構(gòu)設(shè)計(jì)：

Sensors + ZigBee/WSN + GPRS + 3G + Internet + PC/MP

系統(tǒng)架構(gòu)說明：

溫室大棚無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含四層架構(gòu)：傳感層、控制層、手機(jī)/互聯(lián)網(wǎng)層、應(yīng)用層。

3.2、傳感層：包括 空氣溫濕度、光照、土壤溫度、CO2濃度、土壤水分等在內(nèi)的多種傳感器信號(hào)的采集，支持多類型傳感器多接口外置，支持節(jié)點(diǎn)顯示屏呈現(xiàn)傳感器采集值。

3.3、控制層：根據(jù)服務(wù)器或手機(jī)端下達(dá)的控制指令，實(shí)時(shí)準(zhǔn)備的控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備，包括大棚風(fēng)機(jī)、微噴罐、滴灌、卷簾機(jī)、補(bǔ)光燈、CO2發(fā)生器、CO2風(fēng)機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

3.4、手機(jī)/互聯(lián)網(wǎng)層：該系統(tǒng)與中國(guó)移動(dòng)手機(jī)基站無縫連接，同時(shí)通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)以TCP/IP方式無縫連接互聯(lián)網(wǎng)（GPRS網(wǎng)關(guān)作為TCP/IP協(xié)議的客戶端，監(jiān)控端計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器端）。

3.5、應(yīng)用層：計(jì)算機(jī)端應(yīng)用軟件。支持WinForm版與Web版。數(shù)字化、可視化智能監(jiān)測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的啟停狀況。監(jiān)控端計(jì)算機(jī)可以通過局域網(wǎng)、3G、Wi-Fi、廣域網(wǎng)等方式，只要能連接上互聯(lián)網(wǎng)即可。本系統(tǒng)標(biāo)配之上位機(jī)監(jiān)控軟件支持多個(gè)移動(dòng)網(wǎng)關(guān)和以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)同時(shí)連接。若采用Web系統(tǒng)，則支持網(wǎng)頁可視化、數(shù)字化呈現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)狀況，且支持手機(jī)等移動(dòng)終端實(shí)時(shí)查看傳感器數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)發(fā)出控制指令。

第四章: 農(nóng)業(yè)智能監(jiān)控軟件介紹

4.1、運(yùn)行軟件后即進(jìn)入監(jiān)控畫面如圖：（顯示數(shù)值不停的閃爍表示過高或過低報(bào)警，同時(shí)有報(bào)警聲音輸出。）

4.2、點(diǎn)擊畫面右上角的“切換畫面菜單”即可切換到“報(bào)警參數(shù)設(shè)置”畫面，如圖：（此處可以修正數(shù)據(jù)的誤差，設(shè)定各個(gè)參數(shù)的報(bào)警限；同時(shí)可以設(shè)置自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下的各個(gè)參數(shù)值。）

4.3、點(diǎn)擊畫面的“切換畫面菜單”即可切換到“天氣預(yù)報(bào)”畫面，如圖：                       

4.4、點(diǎn)擊畫面右上角的“切換畫面菜單”即可切換到“決策信息”畫面，如圖：（可以輸入相關(guān)參數(shù)信息，由系統(tǒng)自動(dòng)決策管理農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況。） 

4.5、點(diǎn)擊畫面右上角的“切換畫面菜單”即可切換到“歷史曲線查詢”畫面，如圖：（可以添加多個(gè)要查詢的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史曲線查詢。） 

4.6、點(diǎn)擊畫面右上角的“切換畫面菜單”即可切換到“歷史數(shù)據(jù)報(bào)表”畫面，如圖：（此處可以實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)查詢”“頁面設(shè)置”“打印預(yù)覽”“和“打印報(bào)表”等功能。）

4.7、點(diǎn)擊畫面右上角的“切換畫面菜單”即可切換到“短信功能設(shè)置” 畫面，如圖：（此處可以設(shè)置接收?qǐng)?bào)警短信的手機(jī)等信息。）

4.8、軟件功能總述:

◆ 可在線實(shí)時(shí)24小時(shí)連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、CO2濃度等環(huán)境各項(xiàng)參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)信息，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位可擴(kuò)充多達(dá)上千個(gè)點(diǎn)。

◆ 可設(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、CO2濃度等報(bào)警限值，當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)異常時(shí)可自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警方式包括：現(xiàn)場(chǎng)多媒體聲光報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、手機(jī)短信息報(bào)警等。上傳報(bào)警信息并進(jìn)行本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員。

◆ 數(shù)據(jù)中心軟件采用標(biāo)準(zhǔn)windows 98/2000/XP全中文圖形界面，實(shí)時(shí)顯示、記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、CO2濃度等曲線變化。

◆ 監(jiān)控主機(jī)端利用監(jiān)控軟件可隨時(shí)打印不同時(shí)刻的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、CO2濃度等環(huán)境數(shù)據(jù)及運(yùn)行報(bào)告。

◆ 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺(tái)電腦都可以訪問監(jiān)控電腦，在線查看監(jiān)控點(diǎn)位的數(shù)據(jù)變化情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測(cè)，在自己辦公室和智能手機(jī)都可以非常方便地觀看和監(jiān)控。

◆ 系統(tǒng)可擴(kuò)充多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件，能進(jìn)行繪制棒圖、餅圖，進(jìn)行曲線擬合等處理，可按EXCEL電子表格式輸出進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

◆ 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留有接口，可隨時(shí)增加減硬軟件設(shè)備，系統(tǒng)只要做少量的改動(dòng)即可，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成?？筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要和客戶的需求改變隨時(shí)增加新的內(nèi)容。

     我公司主要提供：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)溫室大棚智能監(jiān)控管理系統(tǒng)、各種自動(dòng)控制系統(tǒng)、機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)、溫度集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、溫濕度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、各種溫濕度儀表，短信報(bào)警設(shè)備，各種溫度傳感器、溫濕度傳感器、溫度巡檢儀RTU及相關(guān)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于：各種巖土、地溫、深水井、生產(chǎn)設(shè)備測(cè)溫、各種庫房、大棚、冷庫、冰柜、試劑箱、冷藏箱、冰箱、糧倉、礦建溫度監(jiān)測(cè)、混凝土測(cè)溫、各種建筑行業(yè)等領(lǐng)域。咨詢?cè)斍?，索取產(chǎn)品資料手冊(cè)！

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