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>& >&农业物联网系统之智能控制功能农业物联网系统之智能控制功能
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来源：托普物联网 浏览次数：1955次
一、系统组成
托普物联网“智能控制”功能主要由控制柜、电磁阀、农业设施电机、控制线及灌溉管网联合操作实现。通过生产区域信息采集及生产需要，可将灌溉、生产、施肥、通风、控温控湿等设备的功能实现集成到到物联网系统中，实现大田及温室内相应设备的智能控制。
二、主要功能：
基础信息采集
物联网传感器节点分布生产区域的每一个角落，各传感器按设定时长采集数据，并通过一种低功耗自组网的短程无线通讯技术实现传感器数据的传输，所有数据汇集到中心节点，通过一个无线网关与互联网相连，利用手机或远程计算机可以实时掌握生产区域的环境状态信息，专家系统根据环境参数诊断农作物、家禽或水产的生长状况。经过汇总、分析后，在参数超标后，智能控制器会根据以上各类信息的反馈对生产区域进行自动灌溉、自动降温、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等操作。而温室智能控制则可以自动开启和关闭风机、湿帘、侧窗、内遮阳、外遮阳等仪器设备，无需人工逐一开关，节省人力。
灌溉设备、湿帘、风机
托普农业物联网自动控制系统，可在无人直接参与的情况下使生产过程按特定规律或预定程序进行运作。在农业物联网系统中，自动控制模块最终简化了劳动程序，节省了人力成本，并严格按照生产需求进行环境调控，实现生产的智能化、精准化和规模化。
托普温室智能控制器　　农业物联网智能系统于传统农业相较有哪些优势
　　中国长久以来一直是一个农业大国，但是相对于西方的自动化程度非常高的庄园、以及农场来说，无论是生产方式还是作物的质量都差很多。即便总产量虽然是一个很大的数字，中国农业就业人数极多，产值占GDP比例和就业人数并不成正比。在中国，每个人民创造的农产品价值是英国的10%，英国的8%。归根到底原因在于中国农业智能化、自动化程度低。
　　而农业物联网系统可以对传统的农业的升级和改造起到巨大的推动作用，为农业现代化以及智能化奠定了一定的基础。它直接地提高了农业生产质量，减轻工作人员的负担。为农业现代化提供了支持，从而使智慧农业得以实现。与传统的农业技术相比，农业物联网远系统在实际生产中的应用表现，可以发现以下几个传统农业所没有的优势：
　　1、精确的数据监测
　　①温湿度监测
　　通过温湿度传感器监测大棚室外空气环境温湿度、室内空气环境温湿度、地表温湿度、土壤温湿度等，并能对数据进行采集、分析运算、控制、存储、发送等。
　　②光照度监测
　　通过光感和光敏传感器监测记录温室大棚内光线的强度，可以直接与相关的补光系统、遮阳系统等设备相连，必要时自动打开相关设备。通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端。
　　③CO2、O2浓度监测
　　在温室大棚内部署二氧化碳浓度传感器，实时监测温室中二氧化碳的含量，当浓度超过系统设定阙值范围时，通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端，由相关工作人员做出相应调整。
　　（2）实时历史、曲线报表数据分析
　　---系统将采集到的数据信息以实时曲线的方式显示给用户，并根据需要按照日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表。便于对温室大棚运转情况进行分析做出改进，提高温室大棚的生产效率。
　　（3）多种形式的报警功能，适合不同场合需要
　　---工作人员根据温室大棚内的具体情况设置温度、湿度等参数限值。在监测时，如发现有监测结果超出设定的阈值时，系统会自动发出报警提醒工作人员，报警形式包括：声光报警、电话报警、短信报警、E-MAIL报警等。
　　（4）远程控制
　　---现场采集设备将采集到的数据通过有线、无线、3G/2G无线网络传输到中控数据平台，用户从终端可以查看温室大棚现场的实时数据，并使用远程控制功能通过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作，如自动喷洒系统、自动换气系统、自动浇灌系统。
　　（5）监控终端
　　---监控终端通过可视化、多媒体的人机界面实现以下主要功能：
　　①温室大棚内植物生长环境状况全面显示、查询，包括各种参数、光照强度以及历史数据等；
　　②向温室大棚内监控系统发调度命令、调整设备运转状况，确保温室内为植物生长最适宜环境。
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大棚智能控制系统 智能大棚控制系统 云飞智慧农业物联网
发布时间： 22:53
大棚智能控制系统控制终端在本系统中是数据采集和执行机构，具体的控制算法由控制服务器端软件进行处理。该软件对各个终端采集的温度、湿度分别采用模糊控制，通过网络输出控制量，最后由各个终端执行，也即是通过继电器的控制对相应的设备如喷水器、吹风机、加热器、降温泵等进行操作，调节大棚内温湿度状态。
大棚智能控制系统终端安置在种植植物的大棚内的温室大棚监测系统中，可根据实际情况安置多个控制终端。控制终端中的温湿度传感器将环境中的温度、湿度等非电量参数转化成电量信号，经过A/D转换进入单片机，数据经过通信模块上传到控制服务器中。
配备有大棚智能控制系统的智能温室中，管理者坐在控制中心查看监控屏幕或是使用手机就可以查看温室中的实施环境数据，比如说此时大棚空气中的温度是33摄氏度，湿度是27%；土壤温度是24.4摄氏度，土壤湿度是10%，将这些数据与相应作物的生长标准进行比对，我们就能够知道此时是否需要进行环境干预，采取必要的措施进行通风，降温，除湿，灌溉等处理，从而保证温室植物的生长是处在合适的温室环境当中的。
使用大棚智能控制系统来助力高效温室种植，不仅仅是温室大棚，实现温室大棚管理物联网智能化的一种大胆尝试，同时也是现代化农业发展的必然趋势，为绿色农业生产提供一条新的路径。在推广和应用智能温室监测系统的同时，实际上也带动了区域农业科学技术水平的提高，实现了农业的科技化和产业化，是带领区域农业增效和农民增收的一种新型农业生产经营模式。农业物联网监控及智能控制解决方案
&&& 一、背景情况
&&&&被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点，国家和政府部分非常重视物联网产业的发展，新华社报道，在各省启动的十二五规划中，有23个省份将物联网作为重要发展目标。
&&&&物联网（TheInternetofthings）是指通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、二维码等信息感知设备，按约定的协议连接起来，通过有线或无线网络进行信息交换和通信，以实现智能化识别、数据采集、、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
&&&&物联网技术在中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。
&&&&二、需求分析
&&&&根据建三江前进农场农业信息化需求，经过讨论分析主要有以下具体需求：一方面是水稻育秧大棚、农田灌溉及粮食存储的自动监控和智能控制；第二是面向农户提供农业技术服务的农业信息服务平台；三是通过语音、短信、彩信等多种通信方式的农业专家热线；四是提供农商在线贸易服务平台。
&&&&1、水稻育秧及智能控制
&&&&目前，建三江前进农场主要种植水稻，在每年的春天需要提前在大棚内进行水稻育秧，水稻育秧对温度、湿度、光照、通风、灌溉等都有严格的要求，以往都是通过人工凭经验来操作。不仅效率低，并且精确度不够。
&&&&通过传感器对大棚环境指标各项数据的采集，统一集中到数据存储平台，一方面可以全面掌握每个大棚的环境情况，二是可以通过高清视频查看秧苗的具体发育情况，三是可以通过阈值设置，实现自动通风、光照、灌溉等自动化管理。
&&&&2、农业信息化服务平台
&&&&主要是为农户提供丰富的信息内容和服务，包括了农业法规、农产品交易、劳务信息、价格查询、农业科技、市场动态、气象信息等。
&&&&3、农业专家服务热线
&&&&主要是为农场和农户之间搭建沟通的桥梁，农户可以通过热线电话、彩信、短信的方式，在农业生产方面遇到的问题来求助于农业专家，同时可以通过这些通信手段获得及时的农业生产信息。
&&& 4、农商在线贸易服务平台
&&&&主要是服务用农户，提供农产品的网上宣传、推广，网上在线实物展示、交易撮合服务等。
&&& 三、诺基亚西门子公司技术实现方案
&&&&（一）大棚监控及智能控制
&&&&1、概述
&&&&水稻育秧大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。
&&&&2、系统架构设计
&&&&（1）总体架构
&&&&系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。
&&& （2）技术架构
&&& （3）系统组成
&&& 数据采集系统。主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee和Rs485两种模式。根据传输方式的不同，温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上；有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485节点上。无线版具有部署灵活，扩展方便等优点；有线版具有高速部署，数据稳定等优点。
&&&&视频采集系统。该系统采用高精度网络摄像机，系统的清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。
&&&&控制系统。该系统主要由控制设备和相应的继电器控制电路组成，通过继电器可以自由控制各种农业生产设备，包括：喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。
&&&&无线传输系统。该系统主要将设备采集到的数据，通过3G网络传送到服务器上，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。
&&&&数据处理系统。该系统负责对采集的数据进行存储和信息处理，为用户提供分析和决策依据，用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。
&&& （4）网络拓扑
&&&&系统在网络方面采取了多种制式，远程通讯采用3G无线网络，近距离传输采取无线ZigBee模式和有线Rs485模式相结合，保证网络系统的稳定运行。
关键字：农业物联网智能控制大棚监控
&&&&（5）系统功能介绍
&&&&数据采集
&&&&温室内温度、湿度、光照度、土壤含水量等数据通过有线或无线网络传递给数据处理系统，如果传感器上报的参数超标，系统出现阑值告警，并可以自动控制相关设备进行智能调节。
&&&&数据采集设备列表
&&& 视频监控
&&&&用户随时随地通过3G手机或电脑可以观看到温室内的实际影像，对农作物生长进程进行远程监控。&
&&&&数据存储
&&&&系统可对历史数据进行存储，形成知识库，以备随时进行处理和查询。
&&&&数据分析
&&&&系统将采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图)，提供日报、月报等历史报表。
&&& 远程控制
&&&&用户在任何时间、任何地点通过任意能上网终端，均可实现对温室内各种设备进行远程控制。可以提供灌溉、卷帘等操作。
&&&&错误报警
&&&&系统允许用户制定自定义的数据范围，超出范围的错误情况会在系统中进行标注，以达到报警的目的。
&&& 统一认证
&&&&系统允许用户制定自定义的数据范围，超出范围的错误情况会在系统中进行标注，以达到报警的目的。
&&&&手机监控
&&&&3G手机可以实现与电脑终端同样的功能，实时查看各种由传感器传来的数据，并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。
&&& GIS地图
&&&&系统与GIS系统结合，提供对设备所在位置的查询。
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