智能農業基于物聯網的智能大棚監控系統

一、概述

　　我國是農業大國，目前大棚種植已成為我國一些農村的重要產業，是當地農民的主要經濟來源，大棚種植逐漸呈現大規模、集團化的特點，因此無人值守的大規模大棚自動溫濕監控系統具有較高的實際應用價值。魅尚物聯自主研發的大棚監控系統采用ZigBee無線收發設備傳輸數據，無需專門架線，系統結構簡單，節省了人力物力，通過ZigBee射頻收發模塊可讀取各大棚的數據，并實現對大棚溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度、光照度的控制，實現真正意義上的無人值守，與普通無線技術相比，還具有低功耗、低成本和網絡容量大等特點，該系統由中心控制單元和大棚溫濕監控終端組成。

二、系統組成

　　方案主要包含的功能模塊有：傳感網絡模塊，采集傳輸模塊，智能控制模塊，程序后臺模塊，終端展示模塊。其中，模塊間的數據傳輸均采用ZigBee無線傳輸模式。具有部署靈活、擴展方便等優點。在網絡傳輸中，方案支持IPv4及IPv6協議，還可以將告警信息以短信方式實時發送到用戶的手機上。

　　方案涉及的主要產品有：傳感器、定位讀卡器、通訊基站、控制執行設備、終端展示設備、程序后臺等。可以自由控制各種農業環境調節設備，如通風卷簾、滴灌設施等。

　　程序后臺負責對采集的農業基礎數據進行處理，并供用戶實施訪問和控制。其中，農業基礎數據的展示可以以時間分布狀況(折線圖)和空間分布狀況(場圖)等方式反映給用戶。并可通過互聯網向用戶提供服務。

三、系統功能

1、數據采集

　　溫室內溫濕度、CO2濃度光照度、土壤含水量等數據通過zigbee和3G無線網絡相結合的方式傳遞給數據處理系統，如果傳感器上報的參數超標，系統出現闌值告警，并可以自動控制相關設備進行智能調節。

2、視頻監控

　　用戶隨時隨地通過3G手機或電腦可以觀看到溫室內的實際影像，對農作物生長進程進行遠程監控。

3、數據存儲

　　系統可對歷史數據進行存儲，形成知識庫，以備隨時進行處理和查詢。

4、數據分析

　　系統將采集到的數值通過直觀的形式向用戶展示時間分布狀況(折線圖)和空間分布狀況(場圖)，提供日報、月報等歷史報表。

5、遠程控制

　　用戶在任何時間、任何地點通過任意能上網終端，均可實現對溫室內各種設備進行遠程控制。可以提供灌溉、卷簾等操作。

6、錯誤報警

　　系統允許用戶制定自定義的數據范圍，超出范圍的錯誤情況會在系統中進行標注，以達到報警的目的。

7、手機監測

　　3G手機可以實現與電腦終端同樣的功能，實時查看各種由傳感器傳來的數據，并能調節溫室內噴淋、卷簾、風機等各種設備。

8、GIS地圖

　　系統與GIS系統結合，提供對設備所在位置的查詢。

四、系統特點

1、智能化管理

　　ZigBee無線溫度濕度傳感器可實時為您監測溫室中的溫度，控制系統與溫室中的空調設備或者抽排氣扇相連。實現自動溫度控制。

2、簡約化安裝

　　傳感器采用無線控制技術，省去您的布線煩惱，讓您的溫室更添整潔清爽。

3、營造作物生長必要舒適濕度環境

　　通過監測平臺獲取溫室內空氣的濕度系數，自動控制通風設備等的運行，使空氣濕度控制在作物生長適宜的濕度范圍內。

4、決策的便捷化和專家化

　　按照系統提供的專家系統，給你的管理決策提供保證，操作的便捷時決策和人為干預變得十分簡單。

5、特殊的傳感器結構

　　土壤成分的多樣化對無線土壤溫度濕度傳感器有特殊要求：耐腐蝕、高適應性、性能穩定、高可靠性。

6、設計巧妙的ZigBee管理下的光照傳感器

　　有較高靈敏度的硅蘭光伏探測器作為傳感器，隨時監測記錄太陽光線的強度。通過無線Zigbee技術，傳感器還可與相關的補光系統、遮陽系統等設備相連，實現自動控制。外形線條流暢，還具備良好的防水能力。

7、有效控制作物的光合作用

　　太陽能無線二氧化碳傳感器采用擁有的煙霧收集器設計，運用先進的Zigbee技術，與空氣中的二氧化碳濃度超過系統設定闕值范圍后實現自動聯動。

　　ZigBee無線智能插座用來替代電源開關功能，從而達到無線智能控制插座開關的效果。

　　ZigBee無線電磁閥，使在沒有標準電源情況下灌溉系統的自動化成為可能!可根據作物需水量要求，設置不同的灌溉程序。

　　采用雙密封電池盒，有著優異的防水性能，可在水下3.5米處正常運行。

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