生態農業溫室大棚環境智能綜合監控系統

1、智能溫室大棚控制系統概述

石家莊圣啟科技有限公司自主研發的SQ-WS智能溫室大棚控制系統是針對溫室大棚正常有效運轉的控制要求配置的遠程監控與管理系統。采用傳感器技術、依托傳統溫室大棚生產工藝、設計的具有高可靠性、安全性、可擴展性的軟硬件系統。

充分利用物聯網技術和組態軟件實時遠程獲取大棚內部的空氣溫度、濕度、光照強度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、葉面濕度、露點溫度等環境參數及視頻圖像，通過模型分析，遠程或自動控制濕簾風機、噴淋滴灌、內外遮陽、頂窗側窗、加溫補光等設備，保證溫室大棚內的環境最適宜作物生長；同時，該系統還可以通過手機、計算機等信息終端向農戶推送實時監測信息、預警信息、農技知識等，實現溫室大棚集約化、網絡化遠程管理。

2、系統結構及控制模式

（1）系統兩大組成部分

SQ-WS系統主要包括：上位機中心服務器控制平臺和下位機現場控制節點：

◇中心服務器控制平臺可選用物聯網感知應用平臺或者是為客戶專門定制的操作監測平臺。能夠實現監測、查詢、運算、建模、統計、控制、存儲、分析、報警等多項功能。

◇現場控制節點由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成，與中心服務器控制平臺可通過有線、無線、3G/2G方式連接到一起。根據溫室大棚內空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強度及二氧化碳濃度等參數，對環境調節設備進行控制，包括內遮陽、外遮陽、風機、濕簾水泵、頂部通風、電磁閥等設備。

（2）選擇合適的控制方式

◇有線監控-----通過現場布線方式進行數據傳輸。

◇無線Zigbee監控-----利用Zigbee模塊，對0-20KM范圍為的數據監測傳輸。

◇3G/2G網絡監控-----利用通信網絡形式，可監測傳輸距離無限遠。

◇有線和無線結合------根據實際現場環境，靈活結合。

3、現場數據采集與控制功能

（1）溫濕度監測

通過溫濕度傳感器監測大棚室外空氣環境溫濕度、室內空氣環境溫濕度、地表溫濕度、土壤溫濕度等，并能對數據進行采集、分析運算、控制、存儲、發送等。

（2）光照度監測

通過光感和光敏傳感器監測記錄溫室大棚內光線的強度，可以直接與相關的補光系統、遮陽系統等設備相連，必要時自動打開相關設備。通過無線傳輸技術將相關數據傳送到用戶監控終端。

（3）CO2、O2濃度監測

在溫室大棚內部署二氧化碳濃度傳感器，實時監測溫室中二氧化碳的含量，當濃度超過系統設定闕值范圍時，通過無線傳輸技術將相關數據傳送到用戶監控終端，由相關工作人員做出相應調整。

（4）分區域檢測

同一個棚內劃區域控制管理，可實現每個種植區不同溫濕度、不同氣體配置等環境技術指標。用戶可以通過上位機來監測、查詢各區域的數據。也可以對個分塊進行單獨控制和整體協調控制。

（5）灌溉及噴藥施肥控制

水灌溉與農藥噴灑采用一套管線系統，根據植物生長模式，可通過自動、手動方式進行操作。

（6）報警控制

用戶可設定某些參數指標的上限和下限。比如大棚溫度應在30-15攝氏度之間，高于或低于這個溫度范圍都會產生報警信息，并在上位機中控平臺和現場控制節點顯示出來。

（7）節點故障通知

現場控制節點出現故障時可及時以中心服務器平臺、手機短信、報警信息等方式通知管理者。

（8）備用冗余功能

為了避免設備故障及異常帶來不便，影響作物的生長。設備可進行擴展冗余，當設備出現故障時，輔助設備進行0切換。從而實現連續無故障運行，增加系統穩定性和可靠性。

（9）自定義控制模式

可以根據溫室大棚具體控制和監測需要，定制一些相應的監測項目及控制內容，該項目可以使模擬信號、數字信號、開關信號、頻率信號等監測和控制。