大棚控制系统-大棚无线监控厂家-大棚远程监控系统公司

智慧农业监控管理系统应用背景:

    智慧农业监控管理系统是集现代科学技术之大成的产物，它体现了现代电子技术、现代通信技术、现代控制技术与现代计算机技术的结合，其特点在于它所采用的多元信息采集、传输、监控、记录、管理以及一体化集成等一系列技术。实践证明，利用这一技术构成的系统（简称安防系统），能为建设环境提供一个稳定、便利、舒适的受保护空间。监控系统是安防系统中一个重要组成部分，它不仅可以对监控现场进行不间断实时监控，还可通过存储媒体将监控内容清晰地记录下来以备查证。

    随着国民经济的发展，现代农业得到了长足的进步，温室工程已成为农业生产的一个重要组成部分。计算机自动控制的温室自问世以来，已成为现代农业发展的比较重要的措施。它的功能在于以现代的技术和现代化设施，人为控制作物生长的环境条件，使作物生长不受自然气候的影响，做到常年工厂化的生产。

    近年来，农业温室大棚种植为提高人们的生活水平带来便利，得到了较快的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、CO2浓度等环境对作物的生产有很大的影响。传统的人工控制方式比较难达到科学合理种植的要求，目前可以实现上述环境自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格比较贵，不适合国情。

    针对目前农业大棚发展的趋势，我公司提出了一种大棚远程监控系统的设计。根据大棚监控的需求性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的农业大棚环境远程监控系统使这些成为可能。

第一章：大棚物联网监控系统概述

    大棚监控系统由计算机、温室环境控制器以及传感器（温湿度传感器、CO2传感器、光照传感器等）、外围设备（加热器、加湿器、风机、湿帘水泵、遮阳网、天窗、CO2发生器等）构成。温室环境控制器实时监测数据，并根据所设参数自动控制外围设备工作，计算机和控制器之间采用RS485总线通讯，一台计算机可以连接多个控制器。计算机实时读取各控制器的数据（温度、湿度、CO2、光照等）以及外围设备的运行状态，相关数据能够显示、存贮。系统具有采集间隔设置功能、遥控功能，采集功能、报警功能、查询功能、统计功能、打印功能等。

1.1、系统简介 
　　智慧农业系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，达到温室大棚内环境比较适宜作物生长，为作物生长制造条件。同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于日光温室、连栋温室等温室。 

1.2、系统组成 
　　该系统包括：传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。 

（1）传感终端 
　　温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和环境信息传感器组成。环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数，通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产。 
（2）通信终端及传感网络建设 
　　温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成：温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设；温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。温室大棚环境信息通过自组织网络在中继节点汇聚后，将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。 

（3）控制终端 
　　温室大棚环境控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，通过GPRS模块与管理监控中心连接。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。 
（4）远程监控系统 
　　作为数据信息的补充，基于网络技术和监控信号传输技术，对温室大棚内部作物生长状况进行监控。该系统由网络型服务器、高分辨率摄像头组成，网络型服务器主要用以提供信号的转换和传输，并实现远程的网络服务。在已有Internet上，只要能够上网就可以根据用户权限进行远程的图像访问、实现多点、在线、便捷的监测方式。 
（5）监控中心 
　　监控中心由服务器、多业务综合光端机、大屏幕显示系统、UPS及配套网络设备组成，是整个系统的重要部分。建设管理监控中心的目的是对整个示范园区进行信息化管理并进行成果展示。 

    农业温室大棚管理系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，达到温室大棚内环境比较适宜作物生长，为作物生长制造条件。同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于日光温室、连栋温室等温室。

 第二章：大棚监控系统特点及功能：

    农业大棚环境远程监控系统由前端部分来完成对环境监测的含量的监测与汇总、转换、传输等工作，监测包括温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度等环境参数，这些监测由数据采集终端使用不同的方法进行测量获得一个准确的测量数据，此结果通过数据处理转换后经由GPRS网络向在线监测数据平台传输数据，在线监测数据传输平台来实现数据的接收、过滤、存储、处理、统计分析并提供实时数据查询等任务，当温湿度超过设定值的时候，自动开启或者关闭相关设备。整个系统可达到准确、实时的将真实的水产养殖环境信息展现在管理人员的面前。

2.1、系统特点:

稳定性：选用数字传感器、通信技术和软件平台稳定性成熟。系统的软硬件经过大量实际应用和严格测试，具有良好的稳定性。

易用性：硬件设备安装维护方便，软件平台界面友好，操作方便，易学易用。

扩展性：软硬件采用模块化设计，可扩充结构及标准化模块结构，便于系统适应不同规范和功能要求的监控系统。

◆ 农业大棚基地基本位于偏远地区，因此采用覆盖GPRS网络高信号捕捉，是采用高增益天线，可达到网络的正常运行。

◆ 可扩充性，支持主站设备、采集终端、传感器等规模数量的平滑增加，不用修改应用程序。
◆ 易维护性，系统可对远程数据采集终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程终端软件升级等。

◆ 操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便。
◆ 价格相对比较低，该系统为大棚远程环境监控量身定制，考虑到农业大棚环境各个环节的业务需求，整体价格相对较低。

2.2、系统功能:

l 无线采集：运用当今的物联网技术，实现了温度传感设备的无线采集，通过远程电脑获取数据，并通过监控软件进行分析、预警、自动打印。

l   组网传输：信号采用组网无线传输技术，克服距离障碍、信号无衰减，无串扰，稳定性好。

l 远程访问：B/S架构，纯.NET开发技术，远程查看、操作控制，录入网址可实现访问。

l 实时监控：采用自动化无线监控功能，每天24小时实时监控，减少了人工监控可能出现的监控不及时、不准确，设备长时间非正常运转等问题。

l 报警功能：超过预设值系统自动报警，报警方式主要有声音报警、手机短信报警、声光报警等。各监控点报警方式配置灵活，同一监测点可以分时段、分人员报警，便于交接班管理。

l 测温准确、安装简单：测温范围在-50℃ ～ 100℃内可任设，测量精度达±0.1℃，测量温度准确度±0.2℃。数据无线上传，不用单独穿墙布线，安装方便简单。

l    自动开关控制：远程自动控制系统开关，远程调试设备状态及参数。实现水泵、冷风机等设备启停历史记录的查询及频率分析。

l 查询简单：系统提供历史数据查询、数据导出、图表显示、报表生成和打印等。

l    整体成本偏低：比传统有线监控成本较低，不用布线；克服传统有线温度监控线路经常断线、查线的麻烦问题，传输效率高。

l LCD显示：控制显示仪采用LCD大屏幕触摸屏显示，使显示结果清晰明了。

l    管理灵活：系统支持多部门、多角色、自定义灵活管理。不仅可使每个部门管理自己部门的设备，也可使具有权限的人员来同时监控整个系统的运行状态，使管理灵活方便。

第三章： 智慧农业大棚系统结构及组成 

    农业—温室大棚无线监测系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监控调节，采集现场的传感信号包括：空气温湿度、光照、土壤温度、CO₂浓度、土壤水分等，并实时准确的输出指令控制包括大棚风机、微喷罐、滴灌、卷帘机、补光灯、CO2发生器、CO2风机等现场设备。同时支持远程无线信息传输功能，可配摄像装置，实现对现场农作物和环境真实状况呈现。

    本系统采用GPRS无线传感网络技术，扩展节点可自由扩展，节点上电可加入网络，而不会对现行网络造成影响。无线传感器数据通过GPRS移动基站网络实时传输到互联网端任一台计算机，亦可传送到Web服务器提供网页呈现数字化监测。

    本系统安装、调试、使用便捷，用户可以像搭积木一样部署物联网系统实现系统便携式，无线化，规模化。

支持远程计算机桌面软件系统数据分析、控制、存储、数字可视化呈现。

支持网页（WEB）页面实施监测现场大棚环境，实现ANY TIME、ANY WHERE、ANY SYSTEM。

农业监控—温室大棚无线监控系统采用物联网典型三层架构设计：

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

系统架构说明：

温室大棚无线监测系统包含四层架构：传感层、控制层、手机/互联网层、应用层。

传感层：包括 空气温湿度、光照、土壤温度、CO₂浓度、土壤水分等在内的多种传感器信号的采集，支持多类型传感器多接口外置，支持节点显示屏呈现传感器采集值。

控制层：根据服务器或手机端下达的控制指令，实时准备的控制现场的设备，包括大棚风机、微喷罐、滴灌、卷帘机、补光灯、CO2发生器、CO2风机等现场设备。

手机/互联网层：该系统与中国移动手机基站连接，同时通过GPRS无线网络以TCP/IP方式连接互联网（GPRS网关作为TCP/IP协议的客户端，监控端计算机作为服务器端）。

应用层：计算机端应用软件。支持WinForm版与Web版。数字化、可视化监测传感器节点及现场设备的启停状况。监控端计算机可以通过局域网、3G、Wi-Fi、广域网等方式，只要能连接上互联网就行。本系统标配的上位机监控软件支持多个移动网关和以太网网关同时连接。若采用Web系统，则支持网页可视化、数字化呈现现场状况，且支持手机等移动终端实时查看传感器数据并实时发出控制指令。

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