生態(tài)農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)

1、智能溫室大棚控制系統(tǒng)概述

石家莊圣啟科技有限公司自主研發(fā)的SQ-WS智能溫室大棚控制系統(tǒng)是針對溫室大棚正常有效運轉(zhuǎn)的控制要求配置的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理系統(tǒng)。采用傳感器技術(shù)、依托傳統(tǒng)溫室大棚生產(chǎn)工藝、設(shè)計的具有高可靠性、安全性、可擴(kuò)展性的軟硬件系統(tǒng)。

充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和組態(tài)軟件實時遠(yuǎn)程獲取大棚內(nèi)部的空氣溫度、濕度、光照強(qiáng)度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù)及視頻圖像，通過模型分析，遠(yuǎn)程或自動控制濕簾風(fēng)機(jī)、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗側(cè)窗、加溫補(bǔ)光等設(shè)備，保證溫室大棚內(nèi)的環(huán)境最適宜作物生長；同時，該系統(tǒng)還可以通過手機(jī)、計算機(jī)等信息終端向農(nóng)戶推送實時監(jiān)測信息、預(yù)警信息、農(nóng)技知識等，實現(xiàn)溫室大棚集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制模式

（1）系統(tǒng)兩大組成部分

SQ-WS系統(tǒng)主要包括：上位機(jī)中心服務(wù)器控制平臺和下位機(jī)現(xiàn)場控制節(jié)點：

◇中心服務(wù)器控制平臺可選用物聯(lián)網(wǎng)感知應(yīng)用平臺或者是為客戶專門定制的操作監(jiān)測平臺。能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測、查詢、運算、建模、統(tǒng)計、控制、存儲、分析、報警等多項功能。

◇現(xiàn)場控制節(jié)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(wù)器控制平臺可通過有線、無線、3G/2G方式連接到一起。根據(jù)溫室大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強(qiáng)度及二氧化碳濃度等參數(shù)，對環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制，包括內(nèi)遮陽、外遮陽、風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、頂部通風(fēng)、電磁閥等設(shè)備。

（2）選擇合適的控制方式

◇有線監(jiān)控-----通過現(xiàn)場布線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

◇無線Zigbee監(jiān)控-----利用Zigbee模塊，對0-20KM范圍為的數(shù)據(jù)監(jiān)測傳輸。

◇3G/2G網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控-----利用通信網(wǎng)絡(luò)形式，可監(jiān)測傳輸距離無限遠(yuǎn)。

◇有線和無線結(jié)合------根據(jù)實際現(xiàn)場環(huán)境，靈活結(jié)合。

3、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制功能

（1）溫濕度監(jiān)測

通過溫濕度傳感器監(jiān)測大棚室外空氣環(huán)境溫濕度、室內(nèi)空氣環(huán)境溫濕度、地表溫濕度、土壤溫濕度等，并能對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析運算、控制、存儲、發(fā)送等。

（2）光照度監(jiān)測

通過光感和光敏傳感器監(jiān)測記錄溫室大棚內(nèi)光線的強(qiáng)度，可以直接與相關(guān)的補(bǔ)光系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)等設(shè)備相連，必要時自動打開相關(guān)設(shè)備。通過無線傳輸技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端。

（3）CO2、O2濃度監(jiān)測

在溫室大棚內(nèi)部署二氧化碳濃度傳感器，實時監(jiān)測溫室中二氧化碳的含量，當(dāng)濃度超過系統(tǒng)設(shè)定闕值范圍時，通過無線傳輸技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端，由相關(guān)工作人員做出相應(yīng)調(diào)整。

（4）分區(qū)域檢測

同一個棚內(nèi)劃區(qū)域控制管理，可實現(xiàn)每個種植區(qū)不同溫濕度、不同氣體配置等環(huán)境技術(shù)指標(biāo)。用戶可以通過上位機(jī)來監(jiān)測、查詢各區(qū)域的數(shù)據(jù)。也可以對個分塊進(jìn)行單獨控制和整體協(xié)調(diào)控制。

（5）灌溉及噴藥施肥控制

水灌溉與農(nóng)藥噴灑采用一套管線系統(tǒng)，根據(jù)植物生長模式，可通過自動、手動方式進(jìn)行操作。

（6）報警控制

用戶可設(shè)定某些參數(shù)指標(biāo)的上限和下限。比如大棚溫度應(yīng)在30-15攝氏度之間，高于或低于這個溫度范圍都會產(chǎn)生報警信息，并在上位機(jī)中控平臺和現(xiàn)場控制節(jié)點顯示出來。

（7）節(jié)點故障通知

現(xiàn)場控制節(jié)點出現(xiàn)故障時可及時以中心服務(wù)器平臺、手機(jī)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(shè)備故障及異常帶來不便，影響作物的生長。設(shè)備可進(jìn)行擴(kuò)展冗余，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，輔助設(shè)備進(jìn)行0切換。從而實現(xiàn)連續(xù)無故障運行，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

（9）自定義控制模式

可以根據(jù)溫室大棚具體控制和監(jiān)測需要，定制一些相應(yīng)的監(jiān)測項目及控制內(nèi)容，該項目可以使模擬信號、數(shù)字信號、開關(guān)信號、頻率信號等監(jiān)測和控制。