精準農業(yè)物聯(lián)網解決方案 溫室大棚環(huán)境無線監(jiān)控系統(tǒng)

適用領域：農業(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：項目概述

概述:

     安全防范技術是集現(xiàn)代科學技術之大成的產物，它體現(xiàn)了現(xiàn)代電子技術、現(xiàn)代通信技術、現(xiàn)代控制技術與現(xiàn)代計算機技術的*結合，其特點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。實踐證明，利用這一技術構成的安全防范系統(tǒng)（簡稱安防系統(tǒng)），能為建設環(huán)境提供一個安全、便利、舒適的受保護空間。監(jiān)控系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中*的一個重要組成部分，它不僅可以對監(jiān)控現(xiàn)場進行不間斷實時監(jiān)視，還可通過各種存儲媒體將監(jiān)視內容清晰地記錄下來以備隨時查證。

     隨著國民經濟的迅速發(fā)展，現(xiàn)代農業(yè)得到了長足的進步，溫室工程已成為高效農業(yè)的一個重要組成部分。計算機自動控制的智能溫室自問世以來，已成為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的重要手段和措施。它的功能在于以的技術和現(xiàn)代化設施，人為控制作物生長的環(huán)境條件，使作物生長不受自然氣候的影響，做到常年工廠化，進行高效率，高產值和高效益的生產。

     近年來，農業(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)境因子對作物的生產有很大的影響。傳統(tǒng)的人工控制方式難以達到科學合理種植的要求，目前國內可以實現(xiàn)上述環(huán)境因子自動監(jiān)控的系統(tǒng)還不多見，而引進國外具有多功能的大型連棟溫室控制系統(tǒng)價格昂貴，不適合國情。

針對目前農業(yè)大棚發(fā)展的趨勢，我公司提出了一種大棚遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計。根據(jù)大棚監(jiān)控的特殊性，需要傳輸大棚現(xiàn)場參數(shù)給管理者，并把管理者的命令下發(fā)到現(xiàn)場執(zhí)行設備，同時又要使上級部門可隨時通過互連網或者手機信息了解區(qū)域大棚的實時狀況。基于GPRS的農業(yè)大棚環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)使這些成為可能。

     該系統(tǒng)利用物聯(lián)網技術，可實時遠程獲取溫室大棚內部的空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強度及視頻圖像，通過模型分析，遠程或自動控制濕簾風機、噴淋滴灌、內外遮陽、頂窗側窗、加溫補光等設備，保證溫室大棚內環(huán)境適宜作物生長，為作物高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件。同時，該系統(tǒng)還可以通過手機、PDA、計算機等信息終端向農戶推送實時監(jiān)測信息、預警信息、農技知識等，實現(xiàn)溫室大棚集約化、網絡化遠程管理，充分發(fā)揮物聯(lián)網技術在設施農業(yè)生產中的作用。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)特點及功能

     農業(yè)大棚環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)由前端部分來完成對環(huán)境監(jiān)測因子的含量的監(jiān)測與匯集、轉換、傳輸?shù)裙ぷ?，監(jiān)測因子包括溫度、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)測因子由數(shù)據(jù)采集終端使用不同的方法進行測量獲得一個非常準確的測量數(shù)據(jù)，此結果通過數(shù)據(jù)處理轉換后經由GPRS網絡向在線監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺傳輸數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲、處理、統(tǒng)計分析并提供實時數(shù)據(jù)查詢等任務，當溫濕度超過設定值的時候，自動開啟或者關閉設備。整個系統(tǒng)可達到:安全、可靠、準確、實時、全面、快速、高效的將真實的水產養(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:

性：所采用的傳感器、通信技術和軟件平臺在國內均屬水平。

可靠性：系統(tǒng)的軟硬件經過大量實際應用和嚴格測試，具有良好的可靠性。

易用性：硬件設備安裝維護方便，軟件平臺界面友好，操作方便，易學易用。

擴展性：軟硬件采用模塊化設計，可擴充結構及標準化模塊結構，便于系統(tǒng)適應不同規(guī)范和功能要求的監(jiān)控系統(tǒng)。

◆ 農業(yè)大棚基地基本位于偏遠地區(qū)，因此采用覆蓋廣泛的GPRS網絡高信號捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網絡的正常運行。

◆ 可擴充性，支持主站設備、采集終端、傳感器等規(guī)模數(shù)量的平滑增加，無需修改應用程序。
◆ 易維護性，系統(tǒng)可對遠程數(shù)據(jù)采集終端執(zhí)行相應的遠程操作命令，包括遠程參數(shù)設置，遠程控制、遠程數(shù)據(jù)抄收、遠程終端復位、遠程終端軟件升級等。

◆ 操作簡易性：系統(tǒng)軟件功能完善，模塊化、圖形化設計，全過程全中文幫助，操作簡單方便。
◆ 性價比高，該系統(tǒng)專為大棚遠程環(huán)境監(jiān)控量身定制，充分考慮到農業(yè)大棚環(huán)境各個環(huán)節(jié)的業(yè)務需求，性價比很高。

2.2系統(tǒng)功能:

l    無線采集：運用當今流行的物聯(lián)網技術，實現(xiàn)了溫度傳感設備的無線采集，通過遠程電腦獲取數(shù)據(jù)，并通過監(jiān)控軟件進行分析、預警、自動打印。

l    組網傳輸：信號采用組網無線傳輸技術，克服距離障礙、信號無衰減，無串擾，抗干擾強。

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

l    實時監(jiān)控：采用自動化無線監(jiān)控功能，每天24小時實時監(jiān)控，避免了人工監(jiān)控可能出現(xiàn)的監(jiān)控不及時、不準確，設備長時間非正常運轉等問題。

l    報警功能：超過預設值系統(tǒng)自動報警，報警方式主要有聲音報警、手機短信報警、聲光報警等。各監(jiān)控點報警方式配置靈活，同一監(jiān)測點可以分時段、分人員報警，便于交接班管理。

l    測溫準確、安裝簡單：測溫范圍在-50℃ ～ 100℃內可任設，測量精度達±0.1℃，測量溫度準確度±0.2℃。數(shù)據(jù)無線上傳，無需單獨穿墻布線，安裝方便簡單。

l    自動開關控制：遠程自動控制系統(tǒng)開關，遠程調試設備狀態(tài)及參數(shù)。實現(xiàn)水泵、冷風機等設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)導出、圖表顯示、報表生成和打印等。

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。不僅可使每個部門都能管理自己部門的設備，也可使具有一定權限的人員來同時監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，既獨立又統(tǒng)一，使管理更加靈活方便。

第三章： 系統(tǒng)結構及組成

     智能農業(yè)—溫室大棚無線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了對影響農作物生長的環(huán)境傳感數(shù)據(jù)實時監(jiān)控智能調節(jié)，采集現(xiàn)場的傳感信號包括：空氣溫濕度、光照、土壤溫度、CO2濃度、土壤水分等，并實時準確的輸出指令智能控制包括大棚風機、微噴罐、滴灌、卷簾機、補光燈、CO2發(fā)生器、CO2風機等現(xiàn)場設備。同時支持遠程無線信息傳輸功能，可配的攝像裝置，實現(xiàn)對現(xiàn)場農作物和環(huán)境真實狀況呈現(xiàn)。

     本系統(tǒng)采用GPRS無線傳感網絡技術，擴展節(jié)點可隨時隨地無縫擴展，節(jié)點上電即可加入網絡，而不會對現(xiàn)行網絡造成任何影響。無線傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS移動基站網絡實時傳輸?shù)交ヂ?lián)網端任一臺計算機，亦可傳送到Web服務器提供網頁呈現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)測。本系統(tǒng)安裝、調試、使用極為便捷，用戶可以像搭積木一樣部署物聯(lián)網系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)便攜式，無線化，規(guī)?；ＶС诌h程計算機桌面軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析、控制、存儲、數(shù)字可視化呈現(xiàn)。

3.1、系統(tǒng)架構

精準農業(yè)監(jiān)控—溫室大棚無線監(jiān)控系統(tǒng)采用物聯(lián)網典型三層架構設計：

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

系統(tǒng)架構說明：

溫室大棚無線監(jiān)測系統(tǒng)包含四層架構：傳感層、控制層、手機/互聯(lián)網層、應用層。

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

3.3、控制層：根據(jù)服務器或手機端下達的控制指令，實時準備的控制現(xiàn)場的設備，包括大棚風機、微噴罐、滴灌、卷簾機、補光燈、CO2發(fā)生器、CO2風機等現(xiàn)場設備。

3.4、手機/互聯(lián)網層：該系統(tǒng)與中國移動手機基站無縫連接，同時通過GPRS無線網絡以TCP/IP方式無縫連接互聯(lián)網（GPRS網關作為TCP/IP協(xié)議的客戶端，監(jiān)控端計算機作為服務器端）。

3.5、應用層：計算機端應用軟件。支持WinForm版與Web版。數(shù)字化、可視化智能監(jiān)測傳感器節(jié)點及現(xiàn)場設備的啟停狀況。監(jiān)控端計算機可以通過局域網、3G、Wi-Fi、廣域網等方式，只要能連接上互聯(lián)網即可。本系統(tǒng)標配之上位機監(jiān)控軟件支持多個移動網關和以太網網關同時連接。若采用Web系統(tǒng)，則支持網頁可視化、數(shù)字化呈現(xiàn)現(xiàn)場狀況，且支持手機等移動終端實時查看傳感器數(shù)據(jù)并實時發(fā)出控制指令。

第四章: 農業(yè)智能監(jiān)控軟件介紹

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

4.2、點擊畫面右上角的“切換畫面菜單”即可切換到“報警參數(shù)設置”畫面，如圖：（此處可以修正數(shù)據(jù)的誤差，設定各個參數(shù)的報警限；同時可以設置自動運行狀態(tài)下的各個參數(shù)值。）

4.3、點擊畫面的“切換畫面菜單”即可切換到“天氣預報”畫面，如圖：                       

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

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

4.6、點擊畫面右上角的“切換畫面菜單”即可切換到“歷史數(shù)據(jù)報表”畫面，如圖：（此處可以實現(xiàn)“數(shù)據(jù)查詢”“頁面設置”“打印預覽”“和“打印報表”等功能。）

4.7、點擊畫面右上角的“切換畫面菜單”即可切換到“短信功能設置” 畫面，如圖：（此處可以設置接收報警短信的手機等信息。）

4.8、軟件功能總述:

◆ 可在線實時24小時連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點位的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、CO2濃度等環(huán)境各項參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監(jiān)測信息，監(jiān)測點位可擴充多達上千個點。

◆ 可設定各監(jiān)控點位的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、CO2濃度等報警限值，當出現(xiàn)被監(jiān)控點位數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報警信號，報警方式包括：現(xiàn)場多媒體聲光報警、網絡客戶端報警、手機短信息報警等。上傳報警信息并進行本地及遠程監(jiān)測，系統(tǒng)可在不同的時刻通知不同的值班人員。

◆ 數(shù)據(jù)中心軟件采用標準windows 98/2000/XP全中文圖形界面，實時顯示、記錄各監(jiān)測點的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分、CO2濃度等曲線變化。

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

◆ 強大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力，采用計算機網絡通訊技術，局域網內的任何一臺電腦都可以訪問監(jiān)控電腦，在線查看監(jiān)控點位的數(shù)據(jù)變化情況，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測，在自己辦公室和智能手機都可以非常方便地觀看和監(jiān)控。

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

◆ 系統(tǒng)設計時預留有接口，可隨時增加減硬軟件設備，系統(tǒng)只要做少量的改動即可，可以在很短的時間內完成?？筛鶕?jù)現(xiàn)場的需要和客戶的需求改變隨時增加新的內容。

     我公司主要提供：現(xiàn)代農業(yè)溫室大棚智能監(jiān)控管理系統(tǒng)、各種自動控制系統(tǒng)、機房監(jiān)控系統(tǒng)、溫度集中監(jiān)測系統(tǒng)、溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)、各種溫濕度儀表，短信報警設備，各種溫度傳感器、溫濕度傳感器、溫度巡檢儀RTU及相關。產品廣泛應用于：各種巖土、地溫、深水井、生產設備測溫、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、混凝土測溫、各種建筑行業(yè)等領域。咨詢詳情，索取產品資料手冊！

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