智能溫室系統(tǒng)解決方案介紹

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1、肉類蔬菜流通追溯體系建設(shè)項(xiàng)目解決方案智能溫室系統(tǒng)解決方案神州數(shù)碼2011年9月30日智能溫室系統(tǒng)解決方案目錄第1章項(xiàng)目概況11.1項(xiàng)目背景11.2項(xiàng)目簡介1第2章總體設(shè)計(jì)32.1總體架構(gòu)32.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?2.3系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)52.3.1電路設(shè)備集成設(shè)計(jì)52.3.2監(jiān)控設(shè)備集成設(shè)計(jì)6第3章應(yīng)用軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1智能平臺(tái)73.1.1數(shù)據(jù)中心73.1.2展現(xiàn)控制子系統(tǒng)73.1.2.1PC機(jī)訪問功能73.1.2.2手機(jī)客戶端訪問功能113.1.3視頻管理子系統(tǒng)133.1.4系統(tǒng)管理子系統(tǒng)133.1.4.1組織機(jī)構(gòu)管理133.1.4.2用戶管理133.1.4.3角色管理133.1

2、.4.4權(quán)限管理133.1.4.5設(shè)備管理143.2溫室環(huán)境監(jiān)測143.3溫室環(huán)境控制153.3.1開窗機(jī)構(gòu)153.3.2強(qiáng)制通風(fēng)降溫系統(tǒng)153.3.3灌溉微霧系統(tǒng)163.3.4遮陽系統(tǒng)173.3.5采暖系統(tǒng)183.3.6補(bǔ)光系統(tǒng)193.4智能控制203.4.1溫室設(shè)備控制21智能溫室系統(tǒng)解決方案3.4.2遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)管理軟件213.4.3中央集中控制223.4.4集約化網(wǎng)絡(luò)管理23智能溫室系統(tǒng)解決方案第1章項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目背景“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球

3、經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。目前，美國、歐盟、中國等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國也正在高度重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門，在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。智能控制是為了達(dá)到節(jié)能、舒適、便利的目的，要求對(duì)市政、家庭、農(nóng)業(yè)等的智能控制和監(jiān)視制定細(xì)致的策略和方案。但是，傳統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)由于很多因素的制約，很難達(dá)到要求。為了解決這些問題，業(yè)界嘗試了很多辦法，但基本上都屬于封閉式的，多采用私有協(xié)議，彼此間難以互通，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不透明，靈活性、擴(kuò)充性不佳。從長遠(yuǎn)看，智能控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是走向開放，尤其是智能控制與互聯(lián)網(wǎng)的融

4、合是其中一個(gè)重要發(fā)展趨勢。智能農(nóng)業(yè)控制通過實(shí)時(shí)采集農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)溫度、濕度信號(hào)以及光照、土壤溫度、土壤水分、二氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)，自動(dòng)開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。可以根據(jù)用戶需求，隨時(shí)進(jìn)行處理，為農(nóng)業(yè)生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測、設(shè)施自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。1.2項(xiàng)目簡介智能溫室系統(tǒng)是一種結(jié)合了計(jì)算機(jī)自控技術(shù)、智能傳感技術(shù)等高科技手段的資源節(jié)約型高效設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，它主要是根據(jù)環(huán)境的溫度、濕度、二氧化碳含量、光照以及土壤狀況等因素，來控制溫室內(nèi)的各項(xiàng)指標(biāo)以創(chuàng)造出適合作物生長的最佳環(huán)境。智能溫室系統(tǒng)解決方案與人工控制相比，智能控制最大的好處就是能夠相對(duì)恒定的控制大棚內(nèi)部的環(huán)境，對(duì)于環(huán)

5、境要求比較高的植物來說，更能避免因?yàn)槿藶橐蛩囟斐缮a(chǎn)損失。智能化控制系統(tǒng)將極大的提高產(chǎn)量和質(zhì)量，尤其是對(duì)于檔次較高的經(jīng)濟(jì)作物。神州數(shù)碼依靠多年來在傳感技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的積累，著手從事智能溫室的研究和建設(shè)，研發(fā)了一整套符合國情、特色鮮明的智能溫室系統(tǒng)解決方案。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，考慮到溫室的環(huán)保智能化與產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化，在保證溫室智能化優(yōu)勢的同時(shí)，也把能量管理技術(shù)、嵌入式接口組態(tài)技術(shù)、模塊化的設(shè)計(jì)思想融入到系統(tǒng)中，使之突破了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中環(huán)境的限制，同時(shí)又具有現(xiàn)代工業(yè)化設(shè)備的穩(wěn)定性能。該方案具有一下特點(diǎn)：ü采用航天工藝制造的高靈敏度高可靠性傳感器，可連接各種傳感器和環(huán)境控制設(shè)備

6、；ü系統(tǒng)采用3G+無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無需布設(shè)復(fù)雜的有線網(wǎng)絡(luò)；ü采用先進(jìn)的能量平衡原理和前授式控制方式，節(jié)約能源；ü神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化的決策控制，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、精細(xì)管理；ü優(yōu)化的模塊式設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)的擴(kuò)充十分容易；ü溫室環(huán)境全方位的控制、監(jiān)測、報(bào)警，包括數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)存儲(chǔ)和更新；ü管理軟件界面友好，且功能強(qiáng)大，保證數(shù)據(jù)的記錄、分析及時(shí)準(zhǔn)確，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠第1章總體設(shè)計(jì)1.1總體架構(gòu)總體架構(gòu)主要分為溫室現(xiàn)場、采集傳輸、業(yè)務(wù)平臺(tái)和終端展現(xiàn)共四層架構(gòu)。如下圖所示：智能溫室系統(tǒng)解決方案圖表21系統(tǒng)架構(gòu)圖溫室現(xiàn)場主要負(fù)責(zé)溫室大棚內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的采集和控制設(shè)備的執(zhí)行，采集的數(shù)據(jù)主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需

7、的光照、空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤水分等數(shù)值。傳感器的數(shù)據(jù)上傳有Zigbee模式和RS485模式兩種。RS485模式中數(shù)據(jù)信號(hào)通過有線的方式傳送，涉及大量的通訊布線。在Zigbee傳輸模式中，傳感器數(shù)據(jù)通過Zigbee發(fā)送模塊傳送到Zigbee中心節(jié)點(diǎn)上，用戶終端和一體化控制器間傳送的控制指令也通過Zigbee發(fā)送模塊傳送到中心節(jié)點(diǎn)上，省卻了通訊線纜的部署工作。中心節(jié)點(diǎn)再經(jīng)過邊緣網(wǎng)關(guān)將傳感器數(shù)據(jù)、控制指令封裝并發(fā)送到位于互聯(lián)網(wǎng)上的系統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺(tái)。用戶可以通過有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測溫室現(xiàn)場的傳感器參數(shù)，控制溫室棚