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了解智能化农业大棚不?

   日期:2020-01-20     来源:网络    浏览:15    
核心提示:一、概述 农业大棚智能监控体系经过实时搜集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物成长需
 一、概述

       农业大棚智能监控体系经过实时搜集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物成长需求进行实时智能决议计划,并主动敞开或许封闭指定的环境调理设备。经过该体系的布置施行,可认为农业生态信息主动监测、对设备进行主动操控和智能化管理供给科学依据和有效手法。

       大棚监控及智能操控解决方案是经过可在大棚内灵敏布置的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物成长密切相关环境参数进行实时搜集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决议计划,并主动敞开或许封闭指定设备(如远程操控灌溉、开关卷帘等)。

二、项目需求

       在每个智能农业大棚内布置无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等,分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了便利布置和调整方位,一切传感器均应选用电池供电、无线数据传输。大棚内仅需在少量固定方位供给交流220V市电(如:风机、水泵、加热器、电动卷帘)。

       每个农业大棚园区布置1套搜集传输设备(包含路由节点、长间隔无线网关节点、Wi-Fi无线网关等),用来掩盖整个园区的一切农业大棚,传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备操控指令数据等到Internet上与渠道服务器交互。

       在每个需求智能操控功用的大棚内装置智能操控设备(包含一体化操控器、扩展操控配电箱、电磁阀、电源转化适配设备等),用来承受操控指令、呼应操控履行设备。完结对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的完结。

三、体系架构规划

(1)整体架构

       体系的整体架构分为现场数据搜集、网络传输、智能数据处理渠道和远程操控四部分。

(2)体系有两种典型配置结构

■两层网络,体系由两类点构成:

       无线传感器节点,包含无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等;

了解智能化农业大棚不?

无线网关节点,包含Wi-Fi无线网关或GPRS无线网关。

该结构适用于园区已经有Wi-Fi局域网掩盖,或是能够选用GPRS直接上传数据的场景。在此结构中,只需求在合适的区域布置无线网关,即可完结传感器数据的搜集和上传。

■三层网络,体系由三类点构成:

       无线传感器节点,包含无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等;

无线网关节点;

数据路由器。


       该结构适用于园区没有Wi-Fi局域网掩盖,也不准备选用GPRS直接上传数据的场景。在此结构中,需求布置数据路由节点和无线网关,无线网关与数据路由节点之间以长间隔无线通信方法进行数据的交流,在区域较大,节点间通信间隔不足时,无线网关还能够相互之间进行主动数据中继,扩大监控网络的掩盖规模。

(3)传感信息搜集

       在监控网络中,无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等传感器均支撑低功耗运转,可使用廉价的干电池供电长期作业。同时,一切的无线传感器节点均运转SleepTree低功耗多跳自组网协议,可为其它节点供给数据的主动中继转发,以扩大监测网络的掩盖规模,增加布置灵敏性。

       SleepTree低功耗多跳自组网协议是在IEEE802.15.4协议的基础上树立的,无线通信的频率挑选可所以2.4GHz或780MHz。

       传感器数据经过SleepTree协议传送到无线网关节点上,无线网关节点再经过数据路由节点或直接将传感器数据发送到数据渠道的服务器上。用户能够经过有线网络/无线网络拜访数据渠道,实时监测大棚现场的传感器参数,操控大棚现场的相关设备。

四、大棚现场布点

       大棚现场首要担任大棚内部环境参数的搜集和操控设备的履行,搜集的数据首要包含农业生产所需的光照、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、CO2浓度等参数。

       传感器的数据上传选用低功耗无线传输方法,传感器数据经过无线发送模块,选用SleepTree协议将数据无线传送到无线网关节点上,用户终端和一体化操控器间传送的操控指令也经过无线发送模块传送到中心节点上,省却了通讯线缆的布置作业。中心节点再经过边际网关将传感器数据、操控指令封装并发送到坐落internet上的体系业务渠道。用户能够经过有线网络/无线网络拜访体系业务渠道,实时监测大棚现场的传感器参数,操控大棚现场的相关设备。低功耗无线传输方法使得大棚现场内各传感器布置灵敏、扩展便利。

       操控体系首要由一体化操控器、履行设备和相关线路组成,经过一体化操控器能够自在操控各种农业生产履行设备,包含喷水体系和空气调理体系等,喷水体系可支撑喷淋、滴灌等多种设备,空气调理体系可支撑卷帘、风机等设备。

       搜集传输部分首要将设备搜集到的数值传送到服务器上,现有大棚设备支撑Wi-Fi、GPRS、长间隔无线传输等多种数据传输方法,在传输协议上支撑IPv4联网协议。

       业务渠道担任对用户供给智能大棚的一切功用展现,首要功用包含环境数据监测、数据空间/时间散布、前史数据、超阈值告警和远程操控五个方面。用户还能够根据需求增加视频设备完结远程视频监控功用。数据空间/时间散布将体系搜集到的数值经过直观的方法向用户展现时间散布情况(折线图)和空间散布情况(场图)、前史数据能够向用户供给前史一段时间的数值展现;超阈值告警则允许用户拟定自定义的数据规模,并将超出规模的情况反映给用户。

五、渠道软件

体系渠道软件共由以下4个部分组成:

(1)数据搜集、存储服务软件

       完结传感器数据的获取、解析、分类,最后按预设的格局存入数据库。

(2)展现、决议计划软件

       图形化界面,从数据库中读取相应数据,以表格和曲线的方法将传感器数据显示出来,支撑多种查询显示方法。可自定义决议计划体系操控目标及决议计划算法,与目标操控软件互联完结主动化操控。

(3)远程操控软件

       完结现场操控目标的操作,图形化操作界面,支撑重定义远端开关称号等信息,可与决议计划软件进行对接,完结主动化操控。

4)SDK二次开发包

       经过SDK开发包,用户能够完全用自己熟悉的开发渠道开发自主知识产权的数据展现和决议计划渠道。

       经过SDK开发包,使用户无需了解本体系的硬件等底层信息的前提下,完结一套环境监测应用体系的开发。

我们的SDK供给了:

       ①数据搜集、存储服务软件的具体编程接口及阐明

       ②目标操控软件的编程接口及阐明

       ③曲线显示界面例程

       ④数据库数据检索例程

       ⑤设备目标操控例程

       上述4个组成软件中,数据搜集、存储服务软件和目标操控软件是与底层硬件直接联系的,用户无需对该部分软件进行任何的编程开发,只需求经过SDK开发自己的展现、决议计划软件,与我们的数据搜集、存储服务软件和目标操控软件进行数据交互即可。
 
 
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