華育物聯(lián)網智慧農業(yè)案例(編輯修改稿)
2025-06-08 00:48 本頁面
【文章內容簡介】 溫室內空氣濕度小于設定值，系統(tǒng)會啟動加濕器，達到設定值后便停止加濕。10）、控制噴淋裝置給土壤加濕功能：當土壤濕度低于設定值時，系統(tǒng)便啟動噴淋裝置來噴水，直到濕度達到設定值為止。11）、控制加熱器給環(huán)境升溫功能：當溫室內溫度低于設定值時，系統(tǒng)便啟動加熱器來升溫，直到溫度達到設定值為止。12）、 控制噴水裝置給魚池增氧功能：當魚池氧氣溶度低于設定值時，系統(tǒng)便啟動噴水裝置來增氧，直到氧氣濃度達到設定值為止。13)、 局域網遠程訪問與控制功能：物聯(lián)網通過網關加入局域網。這樣用戶便可以使用PC機訪問物聯(lián)網數(shù)據(jù)，通過操作界面遠程控制溫室內的執(zhí)行器件，維護系統(tǒng)穩(wěn)定。14)、GPRS網絡訪問功能：物聯(lián)網通過網關接入GPRS網絡。用戶便可以手機來訪問物聯(lián)網數(shù)據(jù)，了解溫室內部環(huán)境的各項數(shù)據(jù)指標（溫度、濕度、光照度和安防信息）。15)、控制參數(shù)設定及瀏覽：對所要實現(xiàn)自動控制的參數(shù)（溫度、濕度、氧氣濃度等）進行設置，以滿足自動控制的要求。用戶既可以直接操作網關界面上的按鈕來完成系統(tǒng)平衡參數(shù)的設置，又可以通過PC機或手機遠程訪的方式完成參數(shù)的設置。16)、顯示實時數(shù)據(jù)曲線：實時趨勢數(shù)據(jù)曲線可將系統(tǒng)采集到的溫室內的數(shù)據(jù)以實時變化曲線的形式顯示出來，便于觀察系統(tǒng)某時間段內整體的檢測狀況。17)、顯示歷史數(shù)據(jù)曲線：可顯示出溫室內各測量參數(shù)的日、月、年參數(shù)變化曲線，根據(jù)該曲線可合理的設置參數(shù)，可分析環(huán)境的變化對植物生長的影響。智慧農業(yè)控制系統(tǒng)節(jié)點原理圖溫度節(jié)點工作原理圖濕度采集節(jié)點工作原理圖光照度采集節(jié)點工作原理圖手機遠程控制原理圖四、系統(tǒng)結構組成智慧農業(yè)系統(tǒng)ITSWSNE/A由仿真沙盤（僅限于教學使用）、傳感設備、傳輸控制設備與控制臺等四部分組成，各部分的設計要求如下：1）、仿真沙盤：沙盤總面積為3m4m、沙盤由溫室大棚區(qū)、魚池區(qū)組成。沙盤底座由角鋼件連接，底部用高密板封裝，上部基圍用1mm不銹鋼拉絲面板裝飾；溫室大棚區(qū)面積約3m2m，由蔬菜地、大棚組成。蔬菜地布設4個土壤參數(shù)檢測點，地面安裝各種蔬菜模型，地面有回水溝。大棚區(qū)采用Φ25不銹鋼管設計制作頂棚支架、復蓋尼龍薄膜。頂棚支架安裝噴淋裝置（4個噴頭）。噴淋水從魚池中抽取，并回流到魚池中去。魚池區(qū)面積約3m2m，設計制作體積約為2 m m，采用玻璃鋼整體成型或不銹鋼焊接成型。底部設排水管和閥門。池面固定噴水增氧裝置。物聯(lián)網智慧農業(yè)實訓系統(tǒng)ITSWSNCE/A示意圖2）、傳感器①溫室大棚內安裝空氣溫濕度傳感器節(jié)點2個，溫度計2個，濕度計2個，檢測溫室大棚內的溫度和濕度值。②溫室大棚內安裝土壤濕度傳感器節(jié)點2個，土壤濕度計2個，檢測溫室大棚內土壤濕度值。③溫室大棚內安裝土壤PH傳感器節(jié)點2個，檢測溫室大棚內的土壤PH值。④溫室大棚內設置光照度傳感器節(jié)點1個，檢測溫室大棚內的光照度值。⑤溫室大棚內設置熱釋紅外傳感器節(jié)點1個，檢測溫室大棚內人員非法入侵情況。⑥魚池內安裝氧氣傳感節(jié)點1個，含氧計1個，檢測魚池水份中的氧氣值。⑦智慧農業(yè)沙盤安裝攝像頭1個，監(jiān)控智慧農業(yè)沙盤運行情況。上述傳感節(jié)點組成無線自組網，通過協(xié)調器與網關通信，與PC機通信。3）、傳輸控制設備①設計制作嵌入式網關設備一套，能通過網關設備采集顯示傳感信息，并對執(zhí)行器進行控制。②安裝噴淋設備一套，噴淋設備由一套微型水泵與4個噴頭組成，當傳感節(jié)點檢測到溫室大棚土壤濕度值未達規(guī)定值，則由噴淋設備啟動從魚池中抽水噴淋，噴淋水從回流到魚池中去。③安裝通風設備一套，通風設備由風機、加熱與控制執(zhí)行機構組成，當傳感節(jié)點檢測到溫室大棚氣溫達到或超過規(guī)定值，則啟動通風設備進行降溫處理，溫度低于規(guī)定值時，則進行加熱處理。④安裝增氧設備一套，增氧設備由增氧機（噴水循環(huán)）與控制執(zhí)行機構組成，當傳感節(jié)點檢測到漁池內氧氣低于規(guī)定值，則啟動增氧設備增氧。4）、控制臺 專門設計智慧農業(yè)控制臺一套，控制臺安裝電腦設備與嵌入式網關等設備，電腦、網關與協(xié)調器進行通信，電腦與嵌入式網關設備分別采集與記錄溫濕度、土壤養(yǎng)份、光照度、含氧量等傳感信息，并顯示傳感數(shù)據(jù)變化曲線，對傳感數(shù)據(jù)與規(guī)定值進行比較，當超過規(guī)定值時發(fā)出控制指令，控制噴淋、通風、加熱、增氧設備工作?？刂婆_能視頻監(jiān)測溫室內部環(huán)境，顯示智慧農業(yè)沙盤現(xiàn)場工作情況。上位機存儲采集到的溫度、濕度、光照度、含氧量、土壤養(yǎng)份等數(shù)據(jù)值，并對數(shù)據(jù)值進行統(tǒng)計分析，以直方圖方式顯示日、月、年統(tǒng)計分析報表。執(zhí)行效果：當通風、加熱、增氧設備啟動后，溫度、濕度、含氧量等傳感器能實時將溫度、濕度、含氧量數(shù)據(jù)信息傳送給網關與上位機，屏幕能在2秒內顯示溫度、濕度、含氧量變化值與變化曲線，屏幕顯示值應與現(xiàn)場安裝的溫度計、濕度計、含氧計一致，能顯示數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析報表?？刂婆_采用冷軋鋼板表面噴塑，17吋觸摸屏液晶顯示器操控?？刂婆_內安裝網關、開關電源，漏電保護等設備，臺面布置協(xié)調器、路由器、GPRS模塊等設備。系統(tǒng)為linux操作系統(tǒng)，控制臺軟件用QT軟件進行界面編程?？刂婆_內電腦、網關與協(xié)調器進行通信，能視頻監(jiān)測溫室內部環(huán)境，顯示智慧農業(yè)沙盤現(xiàn)場工作情況。數(shù)據(jù)采集：控制臺作為上位機將采集到的各種傳感器信息進行存儲并實時顯示在控制臺屏幕上，并將信息數(shù)值進行統(tǒng)計分析，以直方圖方式顯示日、月、年統(tǒng)計分析報表。信息處理：將傳感數(shù)據(jù)通過比對發(fā)現(xiàn)超出規(guī)定值時，立即向噴淋、溫濕度等控制設備發(fā)出工作指令；回到規(guī)定值后，向控制設備發(fā)出停止工作指令。信息回饋：當通風、加熱、增氧設備啟動后，溫濕度、二氧化碳濃度、含氧量等傳感器能實時將感應數(shù)據(jù)傳送給網關與上位機，控制臺屏幕能在2秒內顯示各數(shù)據(jù)的變化曲線。五、設備配置清單硬件資源嵌入式網關CPUARM CortexA8，1GHz,支持2D VG/3D加速引擎,支持1080p@30fps MFC,MPEG2/VC1/Divx Decoder,JPEG Codec,DDR RAM： 1G Bytes,Flash：1G Bytes。視頻17寸 TFT LCD；16：9 顯示，分辨率：1280 1024，帶有電阻觸摸屏，HDMI Video 1080p高清數(shù)字視頻輸出，標準VGA輸出，CVBS接口（TVOUT輸出）。紅外接口1路紅外IrDA接口音頻AC 97 WM8580聲卡，立體聲內置喇叭輸出，（），
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