農(nóng)業(yè)大棚遠(yuǎn)程智能監(jiān)控與plc自動(dòng)化控制系統(tǒng)解決方案(編輯修改稿)
2025-05-28 00:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 集時(shí)，將空氣溫/濕度傳感器、土壤溫/濕度傳感器安置于智能農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，并連接到無(wú)線數(shù)據(jù)采集器，考慮大棚內(nèi)區(qū)域較大，我們采用多點(diǎn)測(cè)量，通過(guò)無(wú)線ZigBee將采集器和采控器進(jìn)行連接，將智能儀表通訊協(xié)議嵌入到數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備中，數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備會(huì)自動(dòng)周期性讀取每臺(tái)智能儀表采集的溫度、濕度和實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)圖像，再通過(guò)中國(guó)電信的CDMA網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)的方式發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)管理人員、農(nóng)業(yè)專家等，減少了大量的現(xiàn)場(chǎng)綜合布線，即節(jié)約了大量的人力、物力和財(cái)力，也提高系統(tǒng)的可維護(hù)性； 數(shù)據(jù)架構(gòu)智能農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)從數(shù)據(jù)架構(gòu)上采用先進(jìn)的三層架構(gòu)模式，即數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)集中層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層，如下圖：l 數(shù)據(jù)采集層數(shù)據(jù)采集層主要對(duì)智能農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)農(nóng)作物生長(zhǎng)大棚里空氣溫度、濕度和土壤的溫度、濕度的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)圖像，采集方式為周期性自動(dòng)采集，采集周期可根據(jù)用戶要求設(shè)定；l 數(shù)據(jù)集中層主要對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行周期性的存儲(chǔ)，為數(shù)據(jù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)，也為農(nóng)業(yè)專家的遠(yuǎn)程指導(dǎo)提供數(shù)據(jù)依據(jù)；l 數(shù)據(jù)應(yīng)用層考慮農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較偏遠(yuǎn)，信息化設(shè)施可能不到位，由于手機(jī)的普及化程度較高，中國(guó)電信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積廣，數(shù)據(jù)應(yīng)用層主要通過(guò)手機(jī)短信和現(xiàn)場(chǎng)視頻方式將數(shù)據(jù)及時(shí)傳送給現(xiàn)場(chǎng)智能農(nóng)業(yè)人員及農(nóng)業(yè)專家； 設(shè)計(jì)原則l 先進(jìn)性采用先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)體系和基于4G的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)設(shè)備，做到配置和技術(shù)應(yīng)用的先進(jìn)；l 經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性智能農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)以實(shí)用性為原則，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)，在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)、硬件軟件選型時(shí)結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)際情況，確定了合理、高性價(jià)比的建設(shè)方案；l 開(kāi)放、可擴(kuò)展性軟件、硬件平臺(tái)均采用模塊化設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，具有良好的可擴(kuò)充、擴(kuò)展能力，能夠非常方便地進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)和更新，以適應(yīng)今后業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，并提供與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口；l 易于管理維護(hù)由于主干網(wǎng)和數(shù)據(jù)通訊多采用無(wú)線通訊技術(shù)和中國(guó)電信的4G CDMA通訊技術(shù)，減少了復(fù)雜的人工布線，以便于管理和維護(hù)；4 系統(tǒng)功能智能農(nóng)業(yè)監(jiān)控管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)的空氣溫度、濕度和土壤的溫度、濕度等數(shù)據(jù)采集，讓智能農(nóng)業(yè)人員、農(nóng)業(yè)專家等實(shí)時(shí)掌握農(nóng)作物的現(xiàn)場(chǎng)生長(zhǎng)環(huán)境，并結(jié)合農(nóng)作物不同生長(zhǎng)周期（如：育苗期、開(kāi)花期、結(jié)果期）、不同的季節(jié)對(duì)溫度、濕度、光照的要求，進(jìn)行人為干預(yù)、專家指導(dǎo)，以保證農(nóng)作物有一個(gè)合適的生長(zhǎng)環(huán)境；作物種植業(yè)根據(jù)主要關(guān)注土壤水份、大棚溫濕度及光照的數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)了解大棚的土壤濕度和大棚內(nèi)空氣溫濕度，對(duì)于大棚內(nèi)超過(guò)作物種植要求的土壤水份、大棚內(nèi)溫濕度，通過(guò)手機(jī)短信及時(shí)通知管理人員，通過(guò)人工干預(yù)及時(shí)處理，保證作物有個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。 功能架構(gòu) 功能特點(diǎn)智能農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)從功能特點(diǎn)上分為5個(gè)模塊，主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、報(bào)警等，如下圖：作物棚遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是智能農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能，數(shù)據(jù)采集通過(guò)數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備和溫度傳感器、濕度傳感器通過(guò)無(wú)線Zigbee連接，通過(guò)通訊協(xié)議輪訓(xùn)式問(wèn)答，實(shí)時(shí)采集每臺(tái)采集器的數(shù)據(jù)，包括：大棚的溫度、濕度和土壤、濕度及大棚光照度，再通過(guò)中國(guó)電信4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以手機(jī)短信方式將數(shù)據(jù)傳送到農(nóng)業(yè)管理人員、農(nóng)業(yè)專家，如下圖： 數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢用于查詢歷史一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)變化情況，可查詢歷史任意時(shí)間及時(shí)間段查詢每個(gè)大棚的歷史數(shù)據(jù)，并通過(guò)圖表的方式直觀地展現(xiàn)給農(nóng)業(yè)管理人員、農(nóng)業(yè)專家等，如下圖： 數(shù)據(jù)分析與診斷智能農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供高級(jí)的數(shù)據(jù)分析，可同時(shí)對(duì)某一數(shù)據(jù)或多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)分析，分析方式可通過(guò)曲線、圖標(biāo)、棒圖/餅圖等，通過(guò)歷史一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)及異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率高低，可對(duì)歷史時(shí)間內(nèi)的溫度變化、濕度變化進(jìn)行分析，診斷出農(nóng)作物不同生長(zhǎng)周期、不同的季節(jié)生產(chǎn)的最佳溫度、濕度等，給農(nóng)業(yè)專家的遠(yuǎn)程指導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)管理人員的協(xié)調(diào)指揮提供數(shù)據(jù)依據(jù)。 數(shù)據(jù)報(bào)警數(shù)據(jù)報(bào)警是智能農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能，數(shù)據(jù)報(bào)警包括越上限報(bào)警、越下限報(bào)警、越上上限報(bào)警和越下下限報(bào)警，需要預(yù)先將每個(gè)數(shù)據(jù)的上限值、下限值、上上限值和下下限值進(jìn)行設(shè)定，閥值可根據(jù)農(nóng)作物種類、不同的生長(zhǎng)周期、不同的季節(jié)進(jìn)行修改，當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)超過(guò)上限或上上限、低于下限或下下限是，系統(tǒng)立即發(fā)出報(bào)警信息，報(bào)警信息包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警值、限值，并通過(guò)手機(jī)短信及時(shí)發(fā)送給農(nóng)業(yè)管理人員、農(nóng)業(yè)專家等，以便管理人員及時(shí)進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，避免因天氣變化、換季、自然災(zāi)害等原因造成溫度、濕度變化給農(nóng)作物帶來(lái)不利的生長(zhǎng)條件。 視頻監(jiān)控農(nóng)戶不必親臨大棚現(xiàn)場(chǎng)，隨時(shí)通過(guò)4G手機(jī)或電腦可以觀看到大棚內(nèi)的實(shí)際影像，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)大棚的視頻監(jiān)控，并可兼具防盜功能。 設(shè)備參數(shù) 數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備A)功能252。 定時(shí)采集設(shè)備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)根據(jù)與設(shè)備控制系統(tǒng)協(xié)議，定時(shí)讀取設(shè)備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)252。 根據(jù)命令采集設(shè)備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過(guò)智能通道平臺(tái)的命令，臨時(shí)讀取設(shè)備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)252。 向設(shè)備控制系統(tǒng)發(fā)送控制命令通過(guò)智能通道平臺(tái)，向設(shè)備控制系統(tǒng)發(fā)送控制命令252。 遠(yuǎn)程更新設(shè)備控制系統(tǒng)軟件通過(guò)智能通
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