智能温室大棚自动监控系统

智能温室大棚自动监控系统

智能温室大棚自动监控系统简介：
  结合***先进的网络通信、自动控制、物联网及软件技术，自主研发了农业温室智能监控系统。该系统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，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，该系统还可以通过手机、PDA、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***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。

智能温室大棚自动监控系统功能:                                            

温室环境实时监控

1. 通过电脑或者手机远程查看温室的实时环境数据，包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度、氧气浓度等。远程实时查看温室视频监控视频，并可以保存录像文件，防止农作物被盗等状况出现。

2. 温室环境报警记录及时提醒，用户可直接处理报警，系统记录处理信息，可以远程控制温室设备。

3. 远程、自动化控制温室内环境设备，提高工作效率，如自动灌溉系统、风机、侧窗、顶窗等。

4. 用户可以直观查看温室环境数据的实时曲线图，及时掌握温室农作物生长环境。

（农业温室智能监控系统）

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，***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。
 

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。
 

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、***能提高农作物产量的环境参数，辅助决策。
 

手机客户端

1. 用户可以通过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。

(农业温室智能监控手机端)

拓扑图

（拓扑图）

结构图

（结构图）

特点及优势

1.系统基于成熟的物联网通用平台，系统运行稳定可靠。

2.专门为农业客户定制的系统界面，界面友好，操作便捷。

3.灵活的配置功能，可以***大程度满足不同客户的个性化环境监控需求。

4.系统兼容性好，可以支持不同厂商的硬件设备。

5.支持手机、PAD、计算机等终端访问，随时随地监控、控制温室环境。

6.手机短信深度集成，温室环境问题*时间提醒到用户，***大程度降低温室环境风险。

7.与农业生产数据进行统一建模分析，智能挖掘温室农作物适宜环境数据，帮助客户提升作物质量、提高产量。

8.系统扩展性好，支持二次开发，可以与客户现有其它信息系统深度集成。


项目案例某种植园区农业大棚情况
 

二、大棚主要情况

塑料薄膜大棚，有一面墙是砖墙，棚宽6米，棚高2.4米，拱间距1米，棚长50米左右。棚内有安装风机。

1、包括：灌溉、通风、卷帘等。

灌溉：目前大棚内已采用的是滴灌。需要监测土壤温湿度，控制何时灌溉、灌溉多长时间。

通风：已安装风机，需相关监测传感设备及系统

卷帘：无相关设备基础

施肥、喷药等：无相关设备基础
 

2、数据采集种类：温湿度、二氧化碳、土壤水分、土壤温度、 电导、PH、光量子、光照度、风速、风向、雨量计等。

温室控制系统是专门为农业温室大棚、农业环境控制、气象观测而开发生产的环境自动控制系统。本系统可以通过监测基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、土壤温湿度、CO2浓度等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（遮阳幕、加热器、湿帘水泵及风机、通风系统等），以适应不同生物生长繁育的需要， 该系统的使用，可以使大棚运行于经济节能状态，实现大棚的无人值守自动化运行，降低大棚能耗和运行成本，可以为植物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善大棚气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。

室外气象站设备

   
大气温度、湿度传感器

气温监测重要性：

    
影响光合、呼吸、蒸腾等代谢过程，

     影响有机物的合成和运输等代谢过程

      直接影响土温、气温

      影响水肥的吸收和输导
 

气湿监测的重要性：

      影响植物吸水与蒸腾

      影响土壤干旱或大气干旱

      与作物病虫害的发生密切相关
 

产品优势：

      采用*恒温槽标定（一般厂家无*标定设备、即使传感器精度高，但集成变送后，精度、稳定性仍会降低）

       采用进口高精度工业级芯片

      一体化设计，扩展性强，可同时选配测量温度、湿度、气压、照度等要素.

      可选配ZIGBEE无线设计，安装简单、节省布线的人工、材料成本.

      防辐射罩设计，可防止辐射等因素的干扰，使传感器可真实地感应大棚环境变化.

土壤温度、湿度传感器:

监测的重要性

    影响土壤中有机质和N素的积累

    影响对土壤P素供应

     影响土壤K素容量和强度关系

     影响土壤电导性

     影响土壤水分状况

     影响土壤中生物学过程

     影响土壤养分离子的扩散、水分和空气的运动

产品优势：

     土湿传感器采用《农业气象观测规范》中烘干法标定

    土湿传感器采用4探针环形结构设计，可以测量环形内的面积，测量面积大、稳定性高（区别于3探针扁形结构、只能测量条形区域，探针测点少，稳定性差）

     土湿传感器采用ABS工程塑料，抗压强度高，可直接应用于盐碱土壤等恶劣环境（区别于成本低、抗冲击性差的环保PVC塑料）

     土温传感器采用*恒温槽标定

     土温传感器采用铜制外壳，导热性好，表面镀铬处理，抗腐蚀性强（区别于市场上普遍采用导热性一般的不锈钢外壳设计）

    采用远距离485通讯，无外置变送设备，方便穿管预埋、同时抗干扰能力大大加强（解决了传感器485通讯需要外置变送，不方便穿管走线的困境）

     可选配土湿、土温一化化传感器，方便预埋、布线，节省布线材料、人工成本，同时方便实现气象观测规范中的分层预埋要求.

智能控制设备

自动放风设备

    无需人工现场操作，直接电脑远程控制任意大棚的卷膜开、关，方便快捷，节省人工维护成本.

    无需现场观测，可在电脑、手机、平板、WEB网页上随时浏览大棚环境信息以及卷膜工作状态.

    智能自动控制，可根据栽培作物品种、生长周期的不同，灵活设定每个大棚的温度控制目标，根据设置的控制要求，自动控制卷膜工作，确保农作物在合适的温度下生长.

自动喷灌设备、自动水肥滴灌设备

   无需人工现场操作，直接电脑远程控制任意大棚的喷灌、滴灌电磁阀开、关，方便快捷，节省人工维护成本.

    无需现场观测，可在电脑、手机、平板、WEB网页上随时浏览大棚环境信息以及喷灌、、滴灌电磁阀的工作状态.

    智能自动控制，可根据栽培作物品种、生长周期的不同，灵活设定每个大棚的土壤湿度控制目标，根据设置的控制要求，自动控制喷灌电磁阀工作，确保农作物在合适的土壤湿度下生长，增加作物产量.

电动卷膜器+一拖二直流电源+爬升器

卷膜电机：一边一个共2个

一拖二电源：1个

爬坡器

示意图

电动卷膜器直流24V 5A
       电动卷膜器各种参数及质保售后说明1】性能参数：　XTD-A-80W电动卷膜器是由沧州新天地温室配件厂，开发制造的***新一代温室卷膜器通风降温设备，取代传统手动卷膜器以实现快速卷、放膜及温室环境的自动控制。它具有重量轻、输出扭矩大、输出自锁、行程调节精度高、调节范围大、防雨水、防结露及耗电量低等特点，适用于不同气候条件下使用，是现代日光温室的***佳选择。

　GZ-A-80W电动卷膜器性能参数：
　　卷膜器型号GZ-A-80W
　　额定电压DC24V
　　额定电流3.5A3
　　***大输出电流5.0A4
　　额定功率80W
　　***大输出扭矩80N.m
　　输出轴转速≈4.0rpm
　　卷膜管***大转动圈数55圈5
　　行程调节精度≤2mm
　　可卷膜长度≤100m
　　外形尺寸长240mmX宽102mmX高140mm长
　　卷膜器本体重量2.6Kg22】产品优势：卷膜能力：长度100m，宽度4M。DC24V的低电压使用时，安全于触电事故。铝合金机体组合，密度强健,不会变形。使用油性齿轮方式传送动力，效力高，齿轮寿命长久。内设特殊钢制作后,浸碳热处理的高品质齿轮。停止时不会自动滑下。-完美的自动刹住功能。使用高级密封垫，有效防止雨水渗入。.设有内部空气的膨胀及收缩可能时的透气孔。机体壳防锈,镀锌处理后喷塑处理。

电动卷膜器适配电源
（注意事项）
1， 电动卷膜器的适配电源为DC24V，功率根据电动卷膜器的功率大小来确定，一般电源的功率要比电动卷膜器的功率高20%-50%，以便满足电动卷膜器的***大使用功率。
2， 电动卷膜器的电源根据实际使用情况，一般可分为1（电源）带1台（电动卷膜器），1（电源）带2台（电动卷膜器），1（电源）带N台（电动卷膜器）。
3， 由于电动卷膜器的工作电压为DC24V，因此电流比较大，压降较大。所以电源线的长度跟它的横切面平方成正比。（如：1（电源）带1（电动卷膜器），假定电源线的长度为10米，电源线的平方为1.5平方为宜。如距离为50米，电源线的平方为2.0平方为宜。如1（电源）带20台（电动卷膜器）假定电动卷膜器的功率为64W-84W，按84W*1.2=100.8W，100.8*20=2016W，所以电源的变压器选用2200W-2500W为宜。电源线假定100米，它的平方为25平方为宜。）
4， 安装好后，使电动卷膜器运行，测量距离电动卷膜器50CM处的电压，电压不低于DC20V，电动卷膜器都能正常运行。
注意：如低于DC20V，电动卷膜器会转速减慢甚至烧毁电机，如此类情况，我厂将不承担质保！！！

其它设备

大屏幕LED屏（选配）

   环境数据实时大屏显示、时间显示，直观、方便.

   自定义宣传标语，如欢迎标语、农业知识普及标语、气象环境提示标语等.

   户外防水处理，美观大方

大棚室外气象站（选配）

 测量室外风速、风向、气温、气湿、雨量等信息，可以和大棚内的环境信息对比，提醒管理员采取放风、灌溉、施肥等相应措施，提高预防、抵御环境灾害的能力，使农作物在***适宜的环境下生长.

物联网智能温室监控平台

物联网智能温室监控平台基于物联网及云计算技术，能够为用户提供传感器数据、图片远程

采集、传输、储存、处理及预警信息发送等服务。该平台以集中式分区化的方式为用户提供便捷、经济、有效的远程监控整体解决方案。通过这种业务，用户可以不受时间、地点限制对监控目标进行实时监控、管理、观看和接收预警信息。

  WEB平台登路界面

Ø         建设周期短：提供方便的设备接入服务，设备即接即用。

Ø         建设成本低：设备接入和管理、应用都可以通过平台进行，可大大简化中心站机房环境建设（网络设备、安全 设备、网络资源等），降低建设成本。

Ø         安全性高：基于云架构的安全认证机制和资源访问机制，有效地保护用户的监测数据、应用数据、*数据等信息。

Ø         易用性强：用户只需将设备部署到现场，再通过自服务门户将设备的基础信息录入到平台，就可以使用。平台对复杂的*信息进行了封装和简化，为***终用户提供了简单易用的应用界面；为应用系统开发者提供了标准的、*的服务接口套件。

Ø         协作性强：强大的信息共享，使得用户能方便、快捷获取所需的信息。

Ø         扩展性强：平台可以随着用户的解决方案而灵活扩展。平台的架构支持任意数量的设备，新应用和新设备可以方便快速的增加。

Ø         维护智能：对设备状态进行统计分析，能全面及时的掌握设备运行情况。                   

WEB平台

Ø         全天候实时数据监测：对单个或多个站点数据进行实时图文显示，并可任意定义数据界面显示大小，符合人性化设计.

Ø         定时刷新功能：如果需要定时自动下载数据，设定定时刷新周期并且选择定时刷新，则可以按照设定周期自动下载数据。

Ø         视频云识别技术：现场实时监控农作物生长状况以及生产流程，发现异常情况可及时采取有效措施.

Ø         站点总览功能：总体预览所有站点信息，对每个站点的数据进行实时掌控.

Ø         统计分析功能：实时数据、历史数据以波形图方式呈现，并可按周、时、任意时间段进行单要素***大值、***小值、平均值的统计分析.

Ø         数据查询功能：支持任意时间段的各类实时数据、历史数据的表格、波形图查询功能.

Ø         地图导航功能：显示每个站点的地理分布及数据信息情况

Ø         即时资讯功能：实时发布温室行业新闻、市场动态、产品动态、、种植信息、种植技术等内容

Ø         远程会诊技术：在种植人员无法判断作物病害的情况下，通过现场感知层检测技术及互联网技术，将数据上传专家库，进行远程诊断，节省作物病虫害诊断时间，有效提高投入产出比.

Ø         个性化定制服务：平台拓展性强，可根据客户需求实现各种定制服务.

五、小结

大棚种植应用越来越广泛，实现了高效率的农业生产，借助无线远程监控系统很好的解决了大棚种植维护难的现象。无线远程监控的应用在大棚种植领域得到了充分的体现，相信无线监控的应用在其他领域也会得到更多的应用，物联网的价值在不断的体现。