智能農(nóng)業(yè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚監(jiān)控系統(tǒng)

一、概述

　　我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，目前大棚種植已成為我國(guó)一些農(nóng)村的重要產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源，大棚種植逐漸呈現(xiàn)大規(guī)模、集團(tuán)化的特點(diǎn)，因此無人值守的大規(guī)模大棚自動(dòng)溫濕監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。魅尚物聯(lián)自主研發(fā)的大棚監(jiān)控系統(tǒng)采用ZigBee無線收發(fā)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，無需專門架線，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省了人力物力，通過ZigBee射頻收發(fā)模塊可讀取各大棚的數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度、光照度的控制，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無人值守，與普通無線技術(shù)相比，還具有低功耗、低成本和網(wǎng)絡(luò)容量大等特點(diǎn)，該系統(tǒng)由中心控制單元和大棚溫濕監(jiān)控終端組成。

二、系統(tǒng)組成

　　方案主要包含的功能模塊有：傳感網(wǎng)絡(luò)模塊，采集傳輸模塊，智能控制模塊，程序后臺(tái)模塊，終端展示模塊。其中，模塊間的數(shù)據(jù)傳輸均采用ZigBee無線傳輸模式。具有部署靈活、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，方案支持IPv4及IPv6協(xié)議，還可以將告警信息以短信方式實(shí)時(shí)發(fā)送到用戶的手機(jī)上。

　　方案涉及的主要產(chǎn)品有：傳感器、定位讀卡器、通訊基站、控制執(zhí)行設(shè)備、終端展示設(shè)備、程序后臺(tái)等。可以自由控制各種農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備，如通風(fēng)卷簾、滴灌設(shè)施等。

　　程序后臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)采集的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并供用戶實(shí)施訪問和控制。其中，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的展示可以以時(shí)間分布狀況(折線圖)和空間分布狀況(場(chǎng)圖)等方式反映給用戶。并可通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供服務(wù)。

三、系統(tǒng)功能

1、數(shù)據(jù)采集

　　溫室內(nèi)溫濕度、CO2濃度光照度、土壤含水量等數(shù)據(jù)通過zigbee和3G無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式傳遞給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，如果傳感器上報(bào)的參數(shù)超標(biāo)，系統(tǒng)出現(xiàn)闌值告警，并可以自動(dòng)控制相關(guān)設(shè)備進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。

2、視頻監(jiān)控

　　用戶隨時(shí)隨地通過3G手機(jī)或電腦可以觀看到溫室內(nèi)的實(shí)際影像，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)進(jìn)程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

　　系統(tǒng)可對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，形成知識(shí)庫，以備隨時(shí)進(jìn)行處理和查詢。

4、數(shù)據(jù)分析

　　系統(tǒng)將采集到的數(shù)值通過直觀的形式向用戶展示時(shí)間分布狀況(折線圖)和空間分布狀況(場(chǎng)圖)，提供日?qǐng)?bào)、月報(bào)等歷史報(bào)表。

5、遠(yuǎn)程控制

　　用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過任意能上網(wǎng)終端，均可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)各種設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制?？梢蕴峁┕喔取⒕砗煹炔僮?。

6、錯(cuò)誤報(bào)警

　　系統(tǒng)允許用戶制定自定義的數(shù)據(jù)范圍，超出范圍的錯(cuò)誤情況會(huì)在系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)注，以達(dá)到報(bào)警的目的。

7、手機(jī)監(jiān)測(cè)

　　3G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)與電腦終端同樣的功能，實(shí)時(shí)查看各種由傳感器傳來的數(shù)據(jù)，并能調(diào)節(jié)溫室內(nèi)噴淋、卷簾、風(fēng)機(jī)等各種設(shè)備。

8、GIS地圖

　　系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)結(jié)合，提供對(duì)設(shè)備所在位置的查詢。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

1、智能化管理

　　ZigBee無線溫度濕度傳感器可實(shí)時(shí)為您監(jiān)測(cè)溫室中的溫度，控制系統(tǒng)與溫室中的空調(diào)設(shè)備或者抽排氣扇相連。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度控制。

2、簡(jiǎn)約化安裝

　　傳感器采用無線控制技術(shù)，省去您的布線煩惱，讓您的溫室更添整潔清爽。

3、營(yíng)造作物生長(zhǎng)必要舒適濕度環(huán)境

　　通過監(jiān)測(cè)平臺(tái)獲取溫室內(nèi)空氣的濕度系數(shù)，自動(dòng)控制通風(fēng)設(shè)備等的運(yùn)行，使空氣濕度控制在作物生長(zhǎng)適宜的濕度范圍內(nèi)。

4、決策的便捷化和專家化

　　按照系統(tǒng)提供的專家系統(tǒng)，給你的管理決策提供保證，操作的便捷時(shí)決策和人為干預(yù)變得十分簡(jiǎn)單。

5、特殊的傳感器結(jié)構(gòu)

　　土壤成分的多樣化對(duì)無線土壤溫度濕度傳感器有特殊要求：耐腐蝕、高適應(yīng)性、性能穩(wěn)定、高可靠性。

6、設(shè)計(jì)巧妙的ZigBee管理下的光照傳感器

　　有較高靈敏度的硅蘭光伏探測(cè)器作為傳感器，隨時(shí)監(jiān)測(cè)記錄太陽光線的強(qiáng)度。通過無線Zigbee技術(shù)，傳感器還可與相關(guān)的補(bǔ)光系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)等設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。外形線條流暢，還具備良好的防水能力。

7、有效控制作物的光合作用

　　太陽能無線二氧化碳傳感器采用擁有的煙霧收集器設(shè)計(jì)，運(yùn)用*Zigbee技術(shù)，與空氣中的二氧化碳濃度超過系統(tǒng)設(shè)定闕值范圍后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)。

　　ZigBee無線智能插座用來替代電源開關(guān)功能，從而達(dá)到無線智能控制插座開關(guān)的效果。

　　ZigBee無線電磁閥，使在沒有標(biāo)準(zhǔn)電源情況下灌溉系統(tǒng)的自動(dòng)化成為可能!可根據(jù)作物需水量要求，設(shè)置不同的灌溉程序。

　　采用雙密封電池盒，有著優(yōu)異的防水性能，可在水下3.5米處正常運(yùn)行。

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