1、深圳市安特成科技有限公司Shenzhen Ajitftchang Technology Co. TDP站深圳市安特成科技有限公司Sh«nzh«in Ajutecheng Technology Co. TD.智能農(nóng)業(yè)信息化監(jiān)控管理系統(tǒng)解決方案項目功能及目標在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中。人們獲取農(nóng)田信息的方式非常有限，主要手段是人工測量， 獲取過程需要消耗大量的人力物力。 同時傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，大量農(nóng)田設(shè)施的操作也多 憑借經(jīng)驗、依靠人工完成，這樣的方式不但操作不便，而且無法實現(xiàn)大規(guī)模地、 準確地、標準化地操作。本項目將通過應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用大量的傳感器節(jié)點構(gòu)成監(jiān)控和 執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)，通過各種傳感

2、器采集各種相關(guān)農(nóng)業(yè)信息， 以幫助人們及時發(fā)現(xiàn)問題、 準確地確定發(fā)生問題的位置并及時遠程處置。這樣農(nóng)業(yè)將有可能逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠程控制的生產(chǎn)設(shè)備。具體地，本項目將針對一定區(qū)域農(nóng)田監(jiān)控及管理的應(yīng)用，通過ZigBee、wifi等無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將大量的無線傳感器節(jié)點構(gòu)成大型監(jiān)控和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)，通過各種傳感器采集諸如溫度、空氣濕度、光照度、土壤濕度、pH值等相關(guān)農(nóng)業(yè)信息，以幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)問題并確定發(fā)生問題的位置，并通過無線節(jié)點控制執(zhí)行機構(gòu)遠程完成相應(yīng)的農(nóng)田管理功能。 此外，本系統(tǒng)還具有實時視頻采集、傳

3、 輸?shù)墓δ?，能根?jù)管理人員需要在遠程隨時查看農(nóng)田現(xiàn)場視頻信息，以獲得直觀、準確的現(xiàn)場情況。本項目采用標準化、模塊化、可裁剪的思想進行研發(fā)，研發(fā)的 技術(shù)和產(chǎn)品可用于農(nóng)田、溫室、苗圃等的遠程監(jiān)控和管理，并在數(shù)據(jù)米集和自動 遠程控制上具有很好的適用性和推廣性。二、系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)主要由無線傳感網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心、農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)控設(shè)備網(wǎng)組成：無線傳感網(wǎng)絡(luò)：該網(wǎng)主要由土壤水分自動檢測儀、 溫濕度傳感器、光照度傳 感器、CO濃度傳感器、土壤養(yǎng)分分析儀等多種傳感器及音視頻設(shè)備組成，主要 對作物生長所需的綜合環(huán)境的數(shù)據(jù)信息進行采集。燼II矗Itn.樓廉IlKl-i ItHtfH rtu喬范系統(tǒng)剛泊結(jié)構(gòu)圖無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是

4、系統(tǒng)的基礎(chǔ)，傳感器網(wǎng)絡(luò)采用無線組網(wǎng)技術(shù)。其中協(xié)調(diào)器 充當某塊農(nóng)田區(qū)域現(xiàn)場總控制器， 管理該區(qū)域內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)，負責(zé)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的建 立和維護，接收區(qū)域內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)以及設(shè)備狀態(tài)等信息，同時發(fā)送控制命令，管理區(qū)域內(nèi)的執(zhí)行機構(gòu)。協(xié)調(diào)器還具有路由功能，負責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)其他區(qū)域協(xié)調(diào)器發(fā)往網(wǎng) 關(guān)的數(shù)據(jù)信息。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的終端設(shè)備包括無線傳感器節(jié)點和無線執(zhí)行器控制 節(jié)點，它們分別負責(zé)采集、發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)并發(fā)送給本區(qū)域網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器并接收來 自協(xié)調(diào)器的控制命令驅(qū)動控制本節(jié)點執(zhí)行機構(gòu)完成控制任務(wù)。多協(xié)議網(wǎng)關(guān)作為本 地?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點，將來自各區(qū)域協(xié)調(diào)器的傳感數(shù)據(jù)信息匯總并通過 Ethernet或串口或USB口上傳至本地控

5、制中心計算機。監(jiān)控中心：本地監(jiān)控中心是一臺集成專家系統(tǒng)的管理計算機 （工控機），它通 過遠程傳輸網(wǎng)絡(luò)（可以是In ternet或GPR或3G等公共固定或移動網(wǎng)絡(luò)）將數(shù)據(jù)傳 送到遠程服務(wù)器。本地控制中心還可以給用戶提供數(shù)據(jù)管理、專家咨詢和輔助決策等高級處理功能。遠程用戶則可通過In ternet遠程訪問本地控制中心，了解溫 室群的相關(guān)情況。在視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，帶有無線傳輸功能的攝像頭將采集到的實 時視頻數(shù)據(jù)通過星形的 WIFI網(wǎng)絡(luò)傳輸至多協(xié)議網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)上傳至本地控制主機，實現(xiàn)視頻監(jiān)控功能。遠程主機同樣可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問獲得實時視頻數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件是監(jiān)控中心的核心組成部分，可實現(xiàn)如下功能:1、界面友好

6、，操作方便；2、實現(xiàn)對相關(guān)環(huán)境檢測數(shù)據(jù)的存儲；3、實現(xiàn)對相關(guān)環(huán)境檢測數(shù)據(jù)的歷史查詢；4、實時顯示檢測參數(shù)的曲線圖；5、實現(xiàn)In ternet遠程查看、傳遞數(shù)據(jù)及顯示檢測參數(shù)6 、對采集的數(shù)據(jù)進行專家分析，并根據(jù)分析判斷結(jié)果發(fā)送控制命令。農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)控設(shè)備網(wǎng)：該網(wǎng)主要實現(xiàn)監(jiān)控中心根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果對設(shè)備進 行智能控制，其主要由調(diào)節(jié)土壤含水量、空氣濕度、光照度、CO濃度、土壤養(yǎng)分的相關(guān)設(shè)備組成，如自動灌溉裝置、水簾裝置、通風(fēng)機、光簾裝置、自動加肥 器等。該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如下：Cl nternet農(nóng)業(yè)fn-s.fv轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)壞摘滋備(柳欣網(wǎng)網(wǎng)1X1)梢準農(nóng)業(yè)示范項H網(wǎng)絡(luò)黠構(gòu)圖1、傳感器節(jié)點在采集傳

7、感器數(shù)據(jù)的同時通過無線或者有線的通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù) 據(jù)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。2、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可根據(jù)實際情況選擇有線或者無線的方式連接監(jiān)控中心，監(jiān) 控中心將匯總數(shù)據(jù)進行處理.3、監(jiān)控中心將根據(jù)處理信息傳輸給in tere nt網(wǎng)或者根據(jù)需要控制調(diào)控設(shè)備、系統(tǒng)功能該系統(tǒng)主要實現(xiàn)的是對精準農(nóng)業(yè)的智能感知和控制功能，其主要功能就是通 過傳感網(wǎng)絡(luò)采集農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)并對采集到的數(shù)據(jù)進行分析處理， 根據(jù)處理后的結(jié) 果由系統(tǒng)的智能控制器對其調(diào)控設(shè)備進行智能控制，該系統(tǒng)除主要功能外還需具 備演示功能，以滿足農(nóng)業(yè)示范中特殊環(huán)境的演示以滿足該項目的示范演示作用。1、智能控制功能精準農(nóng)業(yè)控制系綺視頻監(jiān)控模塊-溫度控制模塊-濕度控制

8、模塊一 水份控制模塊一 光照控制模塊.其他控制模塊精準農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)框架圏(1) 溫度控制模塊降溫功能：夏季采用自然和強制通風(fēng)降溫的方式進行降溫。由控制器根據(jù)目標溫度與實際室溫的偏差以及室溫的變化率進行模糊計算。首先開啟頂開窗系統(tǒng)進行自然通風(fēng)調(diào)整溫室內(nèi)的溫度， 經(jīng)過時間判斷后，如果溫度值還不能降低，再 開啟側(cè)窗系統(tǒng)。如自然通風(fēng)不能降低溫室內(nèi)的溫度值，則由電腦關(guān)閉自然通風(fēng)， 采用強制通風(fēng)的方式來控制室內(nèi)溫度。 如果溫度還下不來，則開啟濕簾水泵，女口 溫度還降不下來，則計算機會開啟溫度過高報警，提示用戶需增加降溫設(shè)備。自動升溫功能：冬季采用暖氣加溫的方式，由控制器根據(jù)目標溫度與實際室 溫的偏差以及室

9、溫的變化率進行模糊計算， 通過調(diào)節(jié)暖氣恒溫閥的開合度來控制 室內(nèi)溫度。溫度控制范圍及精度分別為20-30 C, 土 1 C。(2) 通風(fēng)控制模塊由室內(nèi)傳感器采集室內(nèi)部的上，中，下三部溫度值來進行模糊計算出室內(nèi)的 溫差值，如果溫差值過大，則自動開啟循環(huán)風(fēng)機。同時采集室內(nèi)的濕度值，如果智能監(jiān)控/專業(yè)服務(wù)全國熱線：400-630-0005深圳市安特成科技有限公司Shenzhen Aint«cheng Technology Co. TDP濕度值偏差過大，也自動開啟循環(huán)風(fēng)機,以平衡室內(nèi)的濕度偏差值。還可以根據(jù)氧化碳濃度選擇開啟或者關(guān)閉循環(huán)風(fēng)機。新風(fēng)換氣機可由電腦操作人員通過控制進行人工操作，也

10、可以進行定時通風(fēng)來達到通風(fēng)換氣的目的。(3) 光照控制模塊遮光控制功能：在光照較高時，計算機通過室外氣象站系統(tǒng)采集的高靈敏度光照值，與計算機設(shè)定的控制目標進行對比， 如高于計算機設(shè)定目標值，則自動 展開外拉幕，進行遮光。如低于計算機設(shè)定目標值，則自動收攏外拉幕。也可以 由控制器定時進行遮陽，或者由工作人員通過控制器操作。補光控制功能：計算機通過室內(nèi)數(shù)據(jù)采集器傳回來的高靈敏度的光照值，與設(shè)定目標值進行對比，如高于設(shè)定目標值，則自動關(guān)閉補光燈。如低于設(shè)定目標 值，則自動打開補光燈。同時，內(nèi)部有一個光照累積時間的設(shè)置值，如累積時間 不夠的話，則補光燈會在選定時間打開補光燈， 進行補光?？赏ㄟ^30組定

11、時器， 來設(shè)置不同時間，開啟補光燈，開多長時間。(4) 水分控制模塊自動控制：計算機內(nèi)部有一套根據(jù)土壤濕度傳感器采集的值， 與設(shè)定目標值 進行對比，如高于設(shè)定目標值，則自動關(guān)閉灌溉閥門。如低于設(shè)定目標值，則自 動打開灌溉閥門。定時控制：輪灌方式，可設(shè)定在某個時間段，進行灌溉的方式，可每個小時, 灌溉一次，同時也可設(shè)定灌溉的次數(shù)。有效的保護了水泵，同時也使土壤更好的 吸收水分。(5) 濕度控制模塊自動控制：計算機內(nèi)部有一套根據(jù)室內(nèi)濕度傳感器的值， 與設(shè)定目標值進行 對比，如高于設(shè)定目標值，則自動關(guān)閉噴霧閥門。如低于設(shè)定目標值，則自動打 開噴霧閥門，將其濕度調(diào)整到最佳狀態(tài)。定時控制：輪灌方式，可設(shè)定在某個時間段，進行噴灌的方式，可每個小時 噴灌一次，同時也可設(shè)定噴灌的次數(shù)。有效的保護了水泵，同時也使土壤更好的 吸收水分。(6) 視頻監(jiān)控模塊該功能模塊可用于探測農(nóng)作物的生長情況,病蟲害情況，并可以監(jiān)管其他環(huán)境調(diào)控設(shè)備是否在正常執(zhí)行命令等。(7) 其他控制模塊該系統(tǒng)設(shè)計了多個節(jié)點，以便隨時可以添加所需的傳感器和調(diào)控設(shè)備，從而 完成多種功能融合。說明：上面所有的控制過程都配有延時和穩(wěn)定判斷時間和動作穩(wěn)定時間，以保證設(shè)備不頻繁進行開啟關(guān)閉動作。更好的保護設(shè)備。2、演示功能演示設(shè)備包括降水演示、自然風(fēng)演示、光強度