農(nóng)業(yè)大棚遠程智能監(jiān)控與plc自動化控制系統(tǒng)解決方案(編輯修改稿)
2025-05-28 00:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 集時，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，并連接到無線數(shù)據(jù)采集器，考慮大棚內(nèi)區(qū)域較大，我們采用多點測量，通過無線ZigBee將采集器和采控器進行連接，將智能儀表通訊協(xié)議嵌入到數(shù)據(jù)采集與傳輸設備中，數(shù)據(jù)采集與傳輸設備會自動周期性讀取每臺智能儀表采集的溫度、濕度和實時現(xiàn)場圖像，再通過中國電信的CDMA網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)通過移動互聯(lián)的方式發(fā)送現(xiàn)場管理人員、農(nóng)業(yè)專家等，減少了大量的現(xiàn)場綜合布線，即節(jié)約了大量的人力、物力和財力，也提高系統(tǒng)的可維護性； 數(shù)據(jù)架構(gòu)智能農(nóng)業(yè)遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)從數(shù)據(jù)架構(gòu)上采用先進的三層架構(gòu)模式，即數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)集中層和數(shù)據(jù)應用層，如下圖：l 數(shù)據(jù)采集層數(shù)據(jù)采集層主要對智能農(nóng)業(yè)現(xiàn)場農(nóng)作物生長大棚里空氣溫度、濕度和土壤的溫度、濕度的數(shù)據(jù)采集和實時現(xiàn)場圖像，采集方式為周期性自動采集，采集周期可根據(jù)用戶要求設定；l 數(shù)據(jù)集中層主要對采集的數(shù)據(jù)進行周期性的存儲，為數(shù)據(jù)應用提供數(shù)據(jù)，也為農(nóng)業(yè)專家的遠程指導提供數(shù)據(jù)依據(jù)；l 數(shù)據(jù)應用層考慮農(nóng)業(yè)現(xiàn)場環(huán)境比較偏遠，信息化設施可能不到位，由于手機的普及化程度較高，中國電信網(wǎng)絡的覆蓋面積廣，數(shù)據(jù)應用層主要通過手機短信和現(xiàn)場視頻方式將數(shù)據(jù)及時傳送給現(xiàn)場智能農(nóng)業(yè)人員及農(nóng)業(yè)專家； 設計原則l 先進性采用先進的系統(tǒng)架構(gòu)體系和基于4G的網(wǎng)絡通訊技術(shù)設備，做到配置和技術(shù)應用的先進；l 經(jīng)濟、實用性智能農(nóng)業(yè)遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)以實用性為原則，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)、移動通訊技術(shù)，在系統(tǒng)整體設計、硬件軟件選型時結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)實際情況，確定了合理、高性價比的建設方案；l 開放、可擴展性軟件、硬件平臺均采用模塊化設計與開發(fā)，具有良好的可擴充、擴展能力，能夠非常方便地進行系統(tǒng)升級和更新，以適應今后業(yè)務的不斷發(fā)展，并提供與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口；l 易于管理維護由于主干網(wǎng)和數(shù)據(jù)通訊多采用無線通訊技術(shù)和中國電信的4G CDMA通訊技術(shù)，減少了復雜的人工布線，以便于管理和維護；4 系統(tǒng)功能智能農(nóng)業(yè)監(jiān)控管理系統(tǒng)通過對農(nóng)作物生長現(xiàn)場的空氣溫度、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)專家等實時掌握農(nóng)作物的現(xiàn)場生長環(huán)境，并結(jié)合農(nóng)作物不同生長周期（如：育苗期、開花期、結(jié)果期）、不同的季節(jié)對溫度、濕度、光照的要求，進行人為干預、專家指導，以保證農(nóng)作物有一個合適的生長環(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，實時了解大棚的土壤濕度和大棚內(nèi)空氣溫濕度，對于大棚內(nèi)超過作物種植要求的土壤水份、大棚內(nèi)溫濕度，通過手機短信及時通知管理人員，通過人工干預及時處理，保證作物有個良好的生長環(huán)境。 功能架構(gòu) 功能特點智能農(nóng)業(yè)遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)從功能特點上分為5個模塊，主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、報警等，如下圖：作物棚遠程智能監(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)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能，數(shù)據(jù)采集通過數(shù)據(jù)采集與傳輸設備和溫度傳感器、濕度傳感器通過無線Zigbee連接，通過通訊協(xié)議輪訓式問答，實時采集每臺采集器的數(shù)據(jù)，包括：大棚的溫度、濕度和土壤、濕度及大棚光照度，再通過中國電信4G無線網(wǎng)絡，以手機短信方式將數(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間內(nèi)數(shù)據(jù)變化情況，可查詢歷史任意時間及時間段查詢每個大棚的歷史數(shù)據(jù)，并通過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)遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供高級的數(shù)據(jù)分析，可同時對某一數(shù)據(jù)或多個數(shù)據(jù)進行歷史數(shù)據(jù)分析，分析方式可通過曲線、圖標、棒圖/餅圖等，通過歷史一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)變化趨勢及異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率高低，可對歷史時間內(nèi)的溫度變化、濕度變化進行分析，診斷出農(nóng)作物不同生長周期、不同的季節(jié)生產(chǎn)的最佳溫度、濕度等，給農(nóng)業(yè)專家的遠程指導、現(xiàn)場管理人員的協(xié)調(diào)指揮提供數(shù)據(jù)依據(jù)。 數(shù)據(jù)報警數(shù)據(jù)報警是智能農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能，數(shù)據(jù)報警包括越上限報警、越下限報警、越上上限報警和越下下限報警，需要預先將每個數(shù)據(jù)的上限值、下限值、上上限值和下下限值進行設定，閥值可根據(jù)農(nóng)作物種類、不同的生長周期、不同的季節(jié)進行修改，當某個數(shù)據(jù)超過上限或上上限、低于下限或下下限是，系統(tǒng)立即發(fā)出報警信息，報警信息包括報警時間、報警值、限值，并通過手機短信及時發(fā)送給農(nóng)業(yè)管理人員、農(nóng)業(yè)專家等，以便管理人員及時進行人工調(diào)節(jié)，避免因天氣變化、換季、自然災害等原因造成溫度、濕度變化給農(nóng)作物帶來不利的生長條件。 視頻監(jiān)控農(nóng)戶不必親臨大棚現(xiàn)場，隨時通過4G手機或電腦可以觀看到大棚內(nèi)的實際影像，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)大棚的視頻監(jiān)控，并可兼具防盜功能。 設備參數(shù) 數(shù)據(jù)采集與傳輸設備A)功能252。 定時采集設備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)根據(jù)與設備控制系統(tǒng)協(xié)議，定時讀取設備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)252。 根據(jù)命令采集設備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過智能通道平臺的命令，臨時讀取設備控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)252。 向設備控制系統(tǒng)發(fā)送控制命令通過智能通道平臺，向設備控制系統(tǒng)發(fā)送控制命令252。 遠程更新設備控制系統(tǒng)軟件通過智能通
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