蔬菜大棚智能化管理方案課件(PPT 31頁(yè))

1、蔬菜大棚智能化方案 北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司 Beijing Rising Ensign Technology Co.,Ltd.第1頁(yè)，共31頁(yè)。目錄二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)一、溫室果蔬大棚智能工程概述 北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司 Beijing Rising Ensign Technology Co.,Ltd.三、我公司系列產(chǎn)品第2頁(yè)，共31頁(yè)。一、溫室果蔬大棚智能工程概述概述 溫室果蔬大棚智能控制系統(tǒng)是近年來逐步發(fā)展起來的一種資源節(jié)約型高效設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，它是當(dāng)代農(nóng)業(yè)生物學(xué)、環(huán)境工程、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、管理科學(xué)等多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，它是在普通日光溫室的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)自控技術(shù)，旨在

2、為作物創(chuàng)造最佳生長(zhǎng)條件， 避免外界四季變化和惡劣氣候的影響，以達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)期，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，防治病蟲害 及提高農(nóng)作物質(zhì)量、產(chǎn)量、產(chǎn)值等目的。 溫室果蔬大棚智能控制系統(tǒng)就是利用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)溫室大棚實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)的土壤及空氣溫度、土壤及空氣濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)，以直觀的數(shù)據(jù)、圖標(biāo)或曲線方式顯示給用戶，并可以根據(jù)種植作物的需求提供各種聲光報(bào)警信息。利用環(huán)境數(shù)據(jù)與作物信息，用戶可以進(jìn)行正確的栽培管理，以求達(dá)到作物的最佳生長(zhǎng)條件，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理，收到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效果。 北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第3頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)1 溫室果蔬大棚的組成1.1 分類1.2 硬件組成及

3、成本2 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的構(gòu)成2.1分類2.2 硬件組成3 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的運(yùn)行北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第4頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)1 溫室果蔬大棚的組成1.1 分類按照溫室大棚面積分類（1）單體大棚(標(biāo)準(zhǔn)大棚),通常的面積尺寸在:150m*10m*6m(長(zhǎng)*寬*高)的占地面積.其中該大棚中生長(zhǎng)的作物都是單一或是有針對(duì)性的植物,播種和管理起來具備規(guī)模和現(xiàn)代化.（2）連體大棚(非標(biāo)準(zhǔn)大棚),通常的面積尺寸在:250m*100m*10m(長(zhǎng)*寬*高)的占地面積.其中該大棚中生長(zhǎng)的作物都是多樣或是有針對(duì)性的植物,播種和管理起來復(fù)雜并且占據(jù)資源.北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第5頁(yè)，

4、共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)1 溫室果蔬大棚的組成1.2 硬件組成及成本（1）對(duì)于條件好的地區(qū)(華北和東北)基本上是采用磚砌或是混凝土墻體及鋼筋結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是保溫和使用壽命長(zhǎng),溫室棚里面具備冷卻、通風(fēng)、加熱、噴淋、配藥、播種、受粉、 CO2噴灑、卷簾、照明等設(shè)備。通常每4到10個(gè)大棚配備1到2個(gè)飼養(yǎng)或是種植人員進(jìn)行輪番檢查等。（2）對(duì)于條件一般地區(qū)基本上是采用混凝土墻體及鋼筋結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是成本較低、使用壽命短,溫室棚里面具備通風(fēng)、噴淋、卷簾等設(shè)備。通常每10到20個(gè)大棚配備1到2個(gè)飼養(yǎng)或是種植人員進(jìn)行輪番檢查等。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第6頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)2 溫室果蔬大

5、棚智能系統(tǒng)的構(gòu)成2.1 智能系統(tǒng)的分類 我們根據(jù)幾年的工程經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)目前的溫室大棚智能系統(tǒng)需要起點(diǎn)高，成本低，耐環(huán)境變化等特點(diǎn)，推出了本套方案。分為：?jiǎn)蝹€(gè)溫室大棚智能系統(tǒng)和集群大棚智能系統(tǒng)。 單個(gè)溫室大棚智能系統(tǒng)只需要一個(gè)我公司自己研發(fā)的溫室大棚專用控制器（普通/專業(yè)）就可以直接來完成任務(wù)。 集群大棚智能系統(tǒng)需要是利用我們公司研發(fā)的溫室大棚專用控制器（專業(yè)型）配合相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)組成的。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第7頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)2 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的構(gòu)成2.2 智能系統(tǒng)的硬件組成 單個(gè)溫室大棚的智能系統(tǒng)需要一個(gè)溫室大棚專用控制器（普通/專業(yè)）就可以直接來完成任務(wù)。北京瑞陽(yáng)

6、恒興科技有限公司第8頁(yè)，共31頁(yè)。1 經(jīng)濟(jì)實(shí)用型設(shè)備組成北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注1大棚專用控制器1實(shí)用型2溫度傳感器PT10063濕度傳感器AM230324高精度光照傳感器15氧氣變送器一體化變送器16二氧化碳傳感器一體化變送器1二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第9頁(yè)，共31頁(yè)。設(shè)備特點(diǎn) A、控制器可以采集6路溫度和4路AI，可連接O2和CO2的變送器以及光照傳感器、濕度傳感器，采用4路數(shù)字量輸入和7路繼電器輸出，具備數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)傳功能。 B、采集的數(shù)據(jù)包括：棚內(nèi)溫度、通風(fēng)口溫度、微滴灌水溫、棚內(nèi)土壤溫度、室外溫度、棚內(nèi)空氣濕度、棚內(nèi)光照度、棚內(nèi)氧氣含量和棚內(nèi)CO2含量等

7、。 C、具備控制功能，可以通過預(yù)先設(shè)置好的程序來完成邏輯控制；具備數(shù)字輸入和數(shù)字輸出。適用范圍 主要用在蔬菜大棚的數(shù)據(jù)采集和控制上。該控制器具備豐富的通訊端口，組網(wǎng)的方式是采用工業(yè)以太網(wǎng)，特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤?，穩(wěn)定可靠。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第10頁(yè)，共31頁(yè)。2 專業(yè)一體型設(shè)備組成北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注1大棚專用控制箱BRET-GT100C1一體型2溫度傳感器PT10083濕度傳感器AM230324高精度光照傳感器BH1715氧氣變送器一體化變送器16二氧化碳傳感器一體化變送器17電量采集器一體化1選配二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第11

8、頁(yè)，共31頁(yè)。設(shè)備特點(diǎn) A、具備數(shù)據(jù)采集本地顯示和遠(yuǎn)傳功能。 B、采集的數(shù)據(jù)包括：棚內(nèi)溫度、通風(fēng)口溫度、微滴灌水溫、棚內(nèi)土壤溫度、室外溫度、棚內(nèi)空氣濕度、棚內(nèi)光照度、棚內(nèi)氧氣含量和棚內(nèi)CO2含量，可以采集電量等。 C、具備配電功能，可以做電源的開關(guān)箱。 D、具備控制卷簾機(jī)、滴灌、燈光、具備聲音報(bào)警等功能，能夠接入絕大部分在線分析儀表。 可以自己更改和編寫邏輯控制功能。適用范圍 主要用在蔬菜大棚的自動(dòng)化控制上，控制器本身具備電源管理功能，可以作為單獨(dú)大棚的電源控制柜，功能強(qiáng)大。組網(wǎng)的方式是采用工業(yè)以太網(wǎng)或GPRS，特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤?，穩(wěn)定可靠。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)

9、第12頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)2 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的構(gòu)成2.2 智能系統(tǒng)的硬件組成 集群大棚智能系統(tǒng)需要是利用我們公司研發(fā)的溫室大棚專用控制器（專業(yè)）做為信息節(jié)點(diǎn)在配合相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)組成的。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第13頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)1.主要硬件組成2 主要實(shí)現(xiàn)功能1 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng) 溫室大棚排風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、溫室降溫風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，降溫系統(tǒng)利用水的蒸發(fā)降溫原理實(shí)現(xiàn)降溫目的。2 卷簾控制系統(tǒng) 應(yīng)用日光溫室機(jī)械化卷簾技術(shù)可大大減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短卷簾時(shí)間，增加光照時(shí)間，使日光溫室內(nèi)快速升溫，有效地增加熱效應(yīng)，使棚內(nèi)作物生長(zhǎng)周期短、早熟，作物能提前上市，達(dá)到增加溫室農(nóng)

10、業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)要求。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注1大棚專用控制器套若干專業(yè)2光纖通訊設(shè)備套若干3HMI遠(yuǎn)程監(jiān)控套若干4視頻安防系統(tǒng)套若干第14頁(yè)，共31頁(yè)。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司3 棚內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)采集 通過本公司自己研發(fā)的溫濕度采集器、氧氣傳感器等一系列產(chǎn)品，采集棚內(nèi)一些相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，其中一些傳感器可以通過標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)總線的方式來傳遞數(shù)據(jù)，這樣帶有信號(hào)校驗(yàn)系統(tǒng)的傳感器就保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的蔬菜大棚需采集的數(shù)據(jù)有： 1、棚內(nèi)空氣水分（多點(diǎn)） 6、棚內(nèi)二氧化碳濃度 2、棚內(nèi)溫度 （多點(diǎn)） 7、棚內(nèi)氧氣濃度 3、棚內(nèi)濕度 8、土壤容積含水量 4、土

11、壤溫度 9、涉及相關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制 5、棚內(nèi)光照強(qiáng)度 *4 棚內(nèi)燈光控制系統(tǒng) 我們采用帶以太網(wǎng)口的并具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能的控制器，和一套高性能蔬菜大棚專用處理器，根據(jù)植物生長(zhǎng)周期和植物的生長(zhǎng)情況采取分時(shí)段、分季節(jié)進(jìn)行室內(nèi)照明的控制，該控制系統(tǒng)具有分散控制集中管理功能。*5 單獨(dú)大棚的能源計(jì)量系統(tǒng) 控制柜內(nèi)攜帶的能耗計(jì)量?jī)x表裝置，是把所需電量實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳，這樣就可以實(shí)施了采集目前部分設(shè)備所用的電量。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第15頁(yè)，共31頁(yè)。*6 視頻安防系統(tǒng) 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)可基于網(wǎng)絡(luò)及視頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控溫室內(nèi)部畫面，并能達(dá)到實(shí)時(shí)顯示、定時(shí)截圖及自動(dòng)傳送等功能于一體的圖像系統(tǒng)。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)前端包

12、括一臺(tái)或多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像頭；通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器對(duì)視頻進(jìn)行壓縮并存儲(chǔ)于本地硬盤中，亦可通過RJ45網(wǎng)線、光纜以及基于3G/ADSL網(wǎng)絡(luò)發(fā)送終端，將所記錄畫面主動(dòng)/被動(dòng)上傳到FTP服務(wù)器，達(dá)到用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第16頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng) 上圖為本公司安裝于現(xiàn)場(chǎng)的攝像頭所拍攝的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，并且根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)每隔1小時(shí)（用戶可自定義）將圖片截圖上傳到FTP服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的目的。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第17頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)*7 棚內(nèi)水泵和供暖設(shè)計(jì)北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第18頁(yè)，共31頁(yè)。二、溫室果蔬

13、大棚智能系統(tǒng)3 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的運(yùn)行北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司現(xiàn)場(chǎng)安裝圖上位組態(tài)圖第19頁(yè)，共31頁(yè)。三、我公司系列產(chǎn)品溫度控制的實(shí)現(xiàn)濕度控制的實(shí)現(xiàn)氧濃度控制的實(shí)現(xiàn)二氧化碳濃度控制的實(shí)現(xiàn)光照度控制的實(shí)現(xiàn)北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第20頁(yè)，共31頁(yè)。1.大棚智能系統(tǒng)控器控制柜簡(jiǎn)介 圖1為蔬菜大棚只能遠(yuǎn)程系統(tǒng)的控制柜，現(xiàn)場(chǎng)控制柜為壁掛式戶外防雨壓通風(fēng)設(shè)計(jì)，控制柜帶有顯示屏，可對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)以及一些關(guān)參數(shù)進(jìn)行查詢?？蓪?shí)現(xiàn)功能a 卷簾機(jī)遠(yuǎn)程/本地啟停遠(yuǎn)程自動(dòng)啟停條件：1、根據(jù)溫度設(shè)定值進(jìn)行啟停（內(nèi)或外溫度）。2、時(shí)間啟停：春天啟停時(shí)間的設(shè)定、夏天的啟停時(shí)間設(shè)定、秋天啟停時(shí)間的設(shè)定、冬天根據(jù)濕度或溫度

14、及時(shí)間來設(shè)定啟停。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司圖1 三、我公司系列產(chǎn)品第21頁(yè)，共31頁(yè)。b風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程/本地啟停設(shè)定遠(yuǎn)程自動(dòng)啟停條件：溫度設(shè)定值。c 電量表計(jì)算電量并傳遞缺相報(bào)警。d 電磁閥只有遠(yuǎn)程自動(dòng)條件：根據(jù)濕度值來進(jìn)行啟停。e 照明遠(yuǎn)程/本地開、關(guān)兩路照明遠(yuǎn)程自動(dòng)條件：春夏秋冬不同季節(jié)按時(shí)間來開啟。f 每個(gè)棚與監(jiān)控中心通訊狀態(tài)顯示北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司1.大棚智能系統(tǒng)控器第22頁(yè)，共31頁(yè)。2 溫度控制的實(shí)現(xiàn)2.1 溫度傳感器簡(jiǎn)介 圖1是一種可以直接插入地表檢測(cè)土壤溫度的傳感器；圖2是用來檢測(cè)棚內(nèi)溫度的傳感器，內(nèi)置PT100傳感器，體積設(shè)計(jì)小巧，安裝方便；圖3可采集溫度傳感器的數(shù)據(jù)并將其就地

15、顯示。2.2 技術(shù)參數(shù)北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司圖1 圖2 項(xiàng)目性能參數(shù)電源電壓12V24V DC信號(hào)輸出MV（）溫度范圍 -50250檢測(cè)精度0.3圖3 2.3 功能特點(diǎn) a 響應(yīng)速度快，極低功耗，穩(wěn)定性好 b 抗干擾能力強(qiáng) c 使用壽命長(zhǎng) d 全標(biāo)定輸出，無需標(biāo)定即可互換使用2.4 適用范圍 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象等行業(yè)以及氣候室、倉(cāng)儲(chǔ)等場(chǎng)所。第23頁(yè)，共31頁(yè)。3 濕度控制的實(shí)現(xiàn)3.1 濕度傳感器簡(jiǎn)介 圖1是用來檢測(cè)棚內(nèi)空氣濕度的傳感器，采用樹脂澆灌，內(nèi)置AM2303傳感器，體積設(shè)計(jì)小巧，安裝方便；圖2可采集濕度傳感器的數(shù)據(jù)并將其就地顯示。3.2 技術(shù)參數(shù)北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司圖1項(xiàng)

16、目性能參數(shù)電源電壓510V DC輸出信號(hào)TTL數(shù)字信號(hào)測(cè)量范圍0-99%測(cè)量精度2 %RH穩(wěn)定時(shí)間通電后2 秒響應(yīng)時(shí)間 1 秒工作電流21mA 左右圖23.3 功能特點(diǎn) a 響應(yīng)速度快，極低功耗，穩(wěn)定性好 b 抗干擾能力強(qiáng) c 使用壽命長(zhǎng) d 全標(biāo)定輸出，無需標(biāo)定即可互換使用3.4 適用范圍 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象等行業(yè)以及氣候室、倉(cāng)儲(chǔ)等場(chǎng)所。第24頁(yè)，共31頁(yè)。4 氧濃度控制的實(shí)現(xiàn)4.1 氧氣變送器簡(jiǎn)介 該產(chǎn)品采用直流24V供電，雙氧化鋯探頭，數(shù)字液晶屏。產(chǎn)品具有壽命長(zhǎng)、精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足客戶多方面的需求。4.2 技術(shù)參數(shù)北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司圖1項(xiàng)目性能參數(shù)外接電源DC

17、 24V功耗370mA（外接探頭）負(fù)載100750誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2%上傳信號(hào)RS485通訊信號(hào)操作、存儲(chǔ)溫度-1060最大測(cè)量量程25%相對(duì)濕度095%RH防護(hù)等級(jí)IP654.3 功能特點(diǎn) a 壽命長(zhǎng)、精度高 b 穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)4.4 適用范圍 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，如堆肥和蔬菜大棚的氧氣濃度檢測(cè)。第25頁(yè)，共31頁(yè)。5 二氧化碳濃度控制的實(shí)現(xiàn)5.1 二氧化碳變送器簡(jiǎn)介 二氧化碳變送器采用傳感、變送一體化設(shè)計(jì)，采用非分散紅外光原理（NDIR），外形美觀，引線從殼體背面走線，適用于室內(nèi)環(huán)境CO2測(cè)量，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。5.2 技術(shù)參數(shù)檢測(cè)氣體：空氣中的二氧化碳 不確定度：2%Rd檢測(cè)方式：固定、在線

18、檢測(cè)，擴(kuò)散式測(cè)量 線性誤差：2.0%測(cè)量范圍：0-5000ppm 零點(diǎn)漂移：2.0%FS/年分辨率：0.1ppm 跨度漂移：2.0% FS/年精度：3%FS 響應(yīng)時(shí)間：10秒重 復(fù) 性：1.0% 恢復(fù)時(shí)間：30秒連接螺紋：3/4“NPT 或客戶自定義 信號(hào)輸出：420mA標(biāo)準(zhǔn)電流北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司圖1第26頁(yè)，共31頁(yè)。5 二氧化碳濃度控制的實(shí)現(xiàn)5.3 功能特點(diǎn)a 自動(dòng)溫度、濕度補(bǔ)償、零點(diǎn)、滿量程漂移補(bǔ)償b 三線制420mA輸出c 兩個(gè)電纜進(jìn)線口，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝d 獨(dú)立氣室結(jié)構(gòu)，響應(yīng)迅速, 優(yōu)異的長(zhǎng)期穩(wěn)定性5.4 適用范圍 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，如堆肥和蔬菜大棚的二氧化碳濃度檢測(cè)。北京瑞陽(yáng)恒興科技有限公司第27頁(yè)，共31頁(yè)。6 光照度控制的實(shí)現(xiàn)6.1 高精度光照傳感器簡(jiǎn)介 高精度光照傳感器采用對(duì)弱光也有較高靈敏度的硅蘭光探測(cè)器作為傳感器。根據(jù)不同的測(cè)量場(chǎng)所，配合不同的量程，安裝使用方便、抗干擾能力強(qiáng)。6.2 技術(shù)參數(shù)供電電壓：24VDC 重復(fù)測(cè)試：5%測(cè)量范圍：0-20lux 溫度特性：0.5%輸出形式：4-20MA 波長(zhǎng)測(cè)量范圍：380WW730WW最大允許誤差：7% 大氣壓力：80kpa110kpa操作環(huán)境溫濕度：070、0%RH70%RH儲(chǔ)存環(huán)境溫度： -1070、0%RH80%RH感光體：帶濾光片的硅