溫室大棚種植監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)與典型應(yīng)用(20210413032151)

1、溫室大棚種植監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)與典型應(yīng)用概述隨著國(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(wèn)世以來(lái)，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要手段和措施。溫室大棚監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)的功能在于以先進(jìn)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)。托普物聯(lián)網(wǎng)研制的溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是用 通用組態(tài)軟件結(jié)合自動(dòng)化設(shè)備在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的一個(gè)典型應(yīng)用，該 系統(tǒng)很好地完成了溫室大棚環(huán)境監(jiān)控的 各項(xiàng)需求，為此類需求呈現(xiàn)了一個(gè)成熟的方案。一、溫室大棚監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1、系統(tǒng)定義智能溫室監(jiān)

2、測(cè)系統(tǒng)就是根據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)獲取的植物實(shí)時(shí)的生長(zhǎng)環(huán)境信息，如通過(guò)各個(gè)類 型的傳 感器可監(jiān)測(cè)土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。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(guò)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(yáng)、頂窗側(cè)窗、 加溫補(bǔ)光等設(shè)備，保證溫室大棚內(nèi)環(huán)境最適宜作物生長(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(guò)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

3、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。2、系統(tǒng)組成該系統(tǒng)包括：傳感終端、通信終端、無(wú)線傳感網(wǎng)、控制終端、監(jiān)控中心和應(yīng)用軟件平臺(tái)。(1) 傳感終端 溫室大棚環(huán)境信息感知單元由無(wú)線采集終端和各種環(huán)境信息傳感器組成。環(huán)境信息 傳感器監(jiān)測(cè)空氣溫濕度、土壤水分溫度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等多點(diǎn)環(huán)境參數(shù)，通過(guò)無(wú)線采集終端以GPRSJ式 將采集數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，以指導(dǎo)生產(chǎn)。(2) 通信終端及傳感網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 溫室大棚無(wú)線傳感通信網(wǎng)絡(luò)主要由如下兩部分組成：溫室大棚內(nèi)部 感知節(jié)點(diǎn)間的自組織網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；溫室大棚間及溫室大棚與農(nóng)場(chǎng)監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。前者主要實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集 及傳感

4、器與執(zhí)行控制器間的數(shù)據(jù)交互。溫室大棚環(huán)境信息通過(guò)內(nèi)部自組織網(wǎng)絡(luò)在中繼節(jié)點(diǎn)匯聚 后，將通過(guò)溫室 大棚間及溫室大棚與農(nóng)場(chǎng)監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)各溫室大棚環(huán)境信 息的監(jiān)控。(3) 控制終端溫室大棚環(huán)境智能控制單元由測(cè)控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成，通過(guò) GPRSg塊與管理監(jiān)控中心連接。根據(jù)溫室大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強(qiáng)度及二氧化碳濃度等參數(shù), 對(duì)環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制，包括內(nèi)遮陽(yáng)、外遮陽(yáng)、風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、頂部通風(fēng)、電磁閥等設(shè)備。(4) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)信息的有效補(bǔ)充，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻信號(hào)傳輸技術(shù)，對(duì)溫室大棚內(nèi) 部作物生長(zhǎng)狀況進(jìn)行全天候視頻監(jiān)控。該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)型視頻服

5、務(wù)器、高分辨率攝像頭組成，網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器主要用以 提供視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)。在已有Internet上，只要能 夠上網(wǎng)就町以 根據(jù)用戶權(quán)限進(jìn)行遠(yuǎn)程的圖像訪問(wèn)、實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、在線、便捷的監(jiān)測(cè)方式。(5) 監(jiān)控中心監(jiān)控中心由服務(wù)器、多業(yè)務(wù)綜合光端機(jī)、大屏幕顯示系統(tǒng)、UPS及配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。建設(shè)管理監(jiān)控中心的目的是對(duì)整個(gè)示范園區(qū)進(jìn)行信息化管理并進(jìn)行成果展示。(6) 應(yīng)用軟件平臺(tái)通過(guò)應(yīng)用軟件平臺(tái)可將土壤信息感知設(shè)備、空氣環(huán)境監(jiān)測(cè)感知設(shè)備、外部氣象 感知設(shè)備、視頻信息感知設(shè)備等各種感知設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)、處理和挖掘，通過(guò)中央控制軟件的智能決 策，形成有效

6、指令，通過(guò)聲光電報(bào)警指導(dǎo)管理人員或者直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方式調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)的小氣候環(huán) 境，為作物生長(zhǎng)提供優(yōu)良的生長(zhǎng)環(huán)境。二、功能敘述溫室環(huán)境包括非常廣泛的內(nèi)容，但通常所說(shuō)的溫室環(huán)境主要指空氣與土壤的溫濕度、光照、 C02濃度等。計(jì)算機(jī)通過(guò)各種傳感器接收各類環(huán)境因素信息，通過(guò)邏輯運(yùn)算和判斷控制相應(yīng)溫室 設(shè)備運(yùn) 作以調(diào)節(jié)溫室環(huán)境。輸出和打印設(shè)備可幫助種植者作全面細(xì)致的數(shù)據(jù)分析，保存歷史數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)主要 具備以下幾部分功能：綜合環(huán)境控制 采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)比較分析，四季連續(xù)工況調(diào)控系統(tǒng)。，比例調(diào)節(jié)環(huán)境溫度、濕度 與通風(fēng)。C02發(fā)生裝置按需比例調(diào)節(jié)環(huán)境C02濃度，夏季室外屋頂噴淋，在保證室內(nèi)光照強(qiáng)度的前

7、 提 下，組合調(diào)節(jié)環(huán)境溫度與通風(fēng)，達(dá)到強(qiáng)制降低環(huán)境溫度的效果。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)溫室各電動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行整 體調(diào)節(jié)，自動(dòng)調(diào)控到作物生長(zhǎng)所需求的溫、濕、光、水、氣等條件，另外通過(guò)臭氧消毒 凈化器對(duì)溫室進(jìn) 行消毒。肥水灌溉控制采用計(jì)算機(jī)肥水灌溉運(yùn)籌系統(tǒng)。根據(jù)作物區(qū)的需要，對(duì)水培區(qū)的營(yíng)養(yǎng)液成分，PH和EC值進(jìn)2/5行綜合調(diào)控。對(duì)基培和土培區(qū)主要是根據(jù)作物生產(chǎn)需要，設(shè)定基質(zhì)、土壤的水勢(shì)值，自動(dòng)調(diào)節(jié)滴灌、噴 灌系統(tǒng)的灌溉時(shí)間和次數(shù)。緊急狀態(tài)處理采用計(jì)算機(jī)實(shí)測(cè)環(huán)境參數(shù)、狀態(tài)極限值反饋報(bào)警保護(hù)系統(tǒng)。根據(jù)作物的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定溫室環(huán)境的極 限值和作物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)極限值報(bào)警保護(hù)系統(tǒng)，提高了整個(gè)系統(tǒng)安全性。信息處理采用計(jì)算機(jī)集

8、散控制信息管理系統(tǒng)。信息處理由中心控制計(jì)算機(jī)完成。主機(jī)通過(guò)局部數(shù)字通 訊網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)雙向控制及全系統(tǒng)集中數(shù)據(jù)處理。其功能包括運(yùn)行實(shí)時(shí)參數(shù)執(zhí)行器模擬狀 態(tài)顯示，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索，數(shù)據(jù)平均值報(bào)表、曲線顯示與打印。三、溫室的環(huán)境參數(shù)指標(biāo)針對(duì)本系統(tǒng)所涉及的兩棟溫室，根據(jù)栽培的作物和所處的環(huán)境，具體參數(shù)如下：L葡萄溫室a、在冬季休眠期約90多天需保持溫室內(nèi)溫度為5C。休眠期以后白天需控制溫室內(nèi)溫度為25- 30C,夜間需控制在15-18 Cob、濕度需保持在50-75%不能超過(guò)95%c、光照強(qiáng)度應(yīng)保持在45000-55000勒克斯d、二氧化碳濃度在上午日出后到10點(diǎn)左右保持在1000

9、PPM左右。e、PH值保持在7-7. 5f、EC值離子總濃度保持在1%。-2%。，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。2.黃瓜、番茄溫室:a、在苗期需保持溫室內(nèi)溫度在13-15 C,定植后白天上午應(yīng)保持在25-28 C,下午應(yīng)保持在20- 25C,夜間應(yīng)保持在15-18 Co b、濕度黃瓜在白天保持在70-75%,夜間保持在85-90%;番茄白天保持在65-75%,夜間保持在 75-85%oc、光照強(qiáng)度番茄應(yīng)保持在50000勒克斯左右，保證12個(gè)小時(shí)光照；黃瓜應(yīng)保持在40000勒克斯 左 右，保證8-10小時(shí)光照。d、二氧化碳濃度在上午日出后到10點(diǎn)左右保持在1000PPM左右。e、PH值保持在6. 5-7. 5

10、。f、EC值離子總濃度保持在1%-2%o ,隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。黃瓜和番茄在冬季早春即11月中旬至下年2月上旬期間比較關(guān)鍵。以上參數(shù)在監(jiān)控軟件中進(jìn)行編寫，環(huán)境參數(shù)超出設(shè)定范圍時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警提醒3/5值班人員注意。托盤物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介托普物聯(lián)網(wǎng)是浙江托普儀器有限公司旗下的重要工程。浙江托普儀器是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)儀器 研發(fā)生 產(chǎn)商，依據(jù)自身在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力，和自主研發(fā)的配套設(shè)備，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域嶄露頭角！托普物聯(lián)網(wǎng)以客戶需求為源頭，結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、GIS信息技術(shù)，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，竭誠(chéng)為傳統(tǒng)行業(yè)提供信息化、智能化的產(chǎn)品與端到端的解決方案。主要有：大田 種植智能解決方案、畜牧

11、養(yǎng)殖管理解決方案、食品安全溯源解決方案、食用菌種植智能化管理解決方案、水產(chǎn)養(yǎng)殖管理解決方案、溫室大棚智能控制解決方案等。托普物聯(lián)網(wǎng)開創(chuàng)智慧農(nóng)業(yè)。專業(yè)解決畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖自勵(lì)控制系統(tǒng)、大田種植智能管理系統(tǒng)、花卉科植控制系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品安全溯源溫室大棚智能控制等。戲I坍址:pjw. tpwlw. coin PJWW. agri50. conn-1衣業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方棄咨詢* 132557187230571-81957260 S6Q56609托普物聯(lián)網(wǎng)三大系統(tǒng)產(chǎn)品我們知道物聯(lián)網(wǎng)主要包括三大層次，即感知層、傳輸層和應(yīng)用層。因此托普物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品主要以這三個(gè)層次延伸，涵蓋了感知系統(tǒng)（環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備）、傳輸系統(tǒng)（數(shù)據(jù)傳

12、輸處理網(wǎng)絡(luò)）、應(yīng)用系統(tǒng)（終端智能控制平臺(tái)。）托普物聯(lián)網(wǎng)模塊化智能集成系統(tǒng)托普物聯(lián)網(wǎng)依據(jù)自身研發(fā)優(yōu)勢(shì)，開發(fā)了多種模塊化智能集成系統(tǒng)。1、傳感模塊：即環(huán)境傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它依據(jù)各類傳感設(shè)備可以完成整個(gè)園區(qū)或完成對(duì)異地園區(qū)所需數(shù) 據(jù)監(jiān)測(cè)的功能。2、終端模塊：即終端智能控制系統(tǒng)。它可以完成整個(gè)園區(qū)或遠(yuǎn)程控制異地園區(qū)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、自動(dòng)降 溫、自動(dòng)開啟風(fēng)機(jī)，自動(dòng)補(bǔ)光及遮陽(yáng)，自動(dòng)卷簾，自動(dòng)開窗關(guān)窗，自動(dòng)液體肥料施肥、自動(dòng) 噴藥等各類 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的自動(dòng)控制。3、視頻監(jiān)控模塊：即實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。主要是通過(guò)監(jiān)控中心實(shí)時(shí)得到植物生長(zhǎng)信息，在監(jiān)控中心或 異地互聯(lián)網(wǎng)上既可隨時(shí)看到作物的實(shí)時(shí)生長(zhǎng)狀況。4、預(yù)警模塊：即遠(yuǎn)程植保預(yù)警系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^(guò)聲光報(bào)警、短信報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警等方式進(jìn)行預(yù)警。5、溯源模塊：即農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品從種植準(zhǔn)備階段、種植和培育階段、生長(zhǎng) 階