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智能大棚管理系统

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技术领域

本实用新型涉及大中型大棚,属于工业控制领域。

背景技术

当前温室大棚仍然采用传统的人工操作、控制的方法:在我国大多数地区人们对温室大棚的管理依然处于传统的人工管理状态,这样就会出现多个较大的弊端,首先,传统大棚的管理程序复杂,不便于人员实时监控室内作物生长状态。一旦由于人工操作失误或不当就会对大棚作物产生很大影响,导致作物减产,降低经济效益。其次,传统大棚耗电量大,人力投入大,这也在一定程度上降低了大规模种植的作物的经济效益。再者,人工管理大棚生产效率低下,不利于大棚的规模化生产。因此传统大棚生产效率低,成本高,产量低、品质低,生产效率低,效益低,不能满足工业信息化时代的要求。我国人口越来越多,人民生活条件也日益提高,传统大棚不能满足现状,开发出一种智能管理大棚势在必行!

发明内容

本实用新型目的是为了解决大中型温室大棚由于生产技术落后,高耗能,管理水平有限,不便于实时监控等问题而开发的一种全自动温室管理系统。

本实用新型所述大中型全自动温室管理系统,它包括太阳追踪单元、数据设定单元、太阳能接收储存装置、温度检测模块、湿度检测模块、光照强度检测模块、主控单元、温控单元、湿控单元(灌溉装置、除湿装置)、光控单元(补光装置、遮光装置)、报警单元和无线网络装置等。

当大棚土壤湿度低于设定阈值时,土壤湿度传感器把湿度信号传给主控单元,主控单元控制灌溉装置工作。为了避免过量灌溉,主控单元控制水泵间接工作,当土壤湿度超过阈值80%RH时停止灌溉。

空气湿度传感器将检测的温室大棚湿度值送到主控单元中,主控单元将检测值与设定值进行比较,如果空气湿度高于设定值,则控制除湿装置进行除湿。实时调整室内空气湿度,使作物生长处于最佳状态。

光照强度检测模块将温室内的光照强度测量值送到主控单元中,由主控单元将其与设定的光照强度进行比较,再将其比较结果送到光照强度控制装置中去,调节棚内光照强度,如果测量值小于2500LX则控制补光装置工作。如果测量值大于3500LX,控制遮光装置工作。控制棚内光照强度在2500~3500LX之间。

在白天,CO2浓度检测器检测室内CO2浓度,当CO2浓度低于设定值时由主控单元定时控制CO2发生器定量向棚内补充CO2来提高二氧化碳浓度,以增强作物的光合作用。

主控单元将温度检测结果与事先设定好的温度阈值进行对比,如果测量值大于设定值,则打开散热风扇,使空气温度降下来;当测量值小于设定值,则打开加热装置。

遥控模块的信号输出端与主控单元的信号输入端相连,主控单元的数据输出端与液晶显示器信号输入端相连;光照强度检测模块的数据输出端与主控单元的信号输入端连接,主控单元的强光信号输出端与遮光装置的信号输入端连接,主控单元的弱光信号输出端与补光装置的信号输入端连接;CO2浓度检测器的信号输出端与主控单元的信号输入端相连,主控单元的信号输出端与CO2发生器的信号输入端连接;温度检测模块的数据输出端与主控单元的温度信号输入端连接,主控单元的温控信号输出端与温控单元的信号输入端连接;土壤湿度检测模块的信号输出端与主控单元的信号输入端连接,主控单元的加湿信号输出端与灌溉装置信号输入端连接;空气湿度传感器的信号输出端与主控单元的信号输入端连接,主控单元的除湿信号与除湿装置的信号输入端连接;主控单元的报警信号输出端与报警器的信号输入端连接;主控单元的网络信号输出端与无线网络装置的信号输入端连接。

太阳定位装置的信号输出端与主控单元的信号输入端连接,主控单元的信号输出端与传动万向装置的信号输入端连接。太阳能电池板与蓄电池及蓄电池和各个用电系统相连。

本实用新型的优点:一、本实用新型提供一种大中型大棚智能管理系统,该系统能够根据作物生长状况实时调控大棚内植物生长因子,大大减轻了管理人员的劳动量,且有利于大棚的规模化生产。二、本智能系统所需能量为太阳能,此

外本系统能自动跟踪太阳,保证太阳能电池板接收到最多的能量,这是本系统的一大亮点,太阳能电池板接受的太阳能一方面为系统供电,另一方面为蓄电池储存电量,以备光照强度低和夜间使用。三、为方便管理人员实时了解大棚作物的生长状况,系统的无线网络装置可向终端信息接收设备传送数据,便于管理人员通过手机等设备实时了解室内作物的生长信息。四、同种植物在不同的生长时期所需的生长环境是不同的,不同的植物生长习性也有所差异。根据这些原理本智能系统的数据设定单元可以根据实际情况设定所控因子的值域,使大棚管理更为科学合理。五、本系统配有报警装置,当系统工作异常时可以提醒管理人员及时检修相关设备,从而避免因系统故障而对作物生长产生影响。

本实用新型结构简单,绿色节能,自动化信息化程度高,稳定性高,安装操作简便,实用性强,经济效益高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图,都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型所述太阳追踪单元的结构示意图。

图2是智能大棚管理系统各系统整体结构示意图。

图3是本实用新型的具体实施方式提供的AT89S51单片机最小系统的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

管理人员可以根据大棚内作物的实际生长习性设定所控因子的阈值。本系统初设阈值为统计数值,只提供解释说明作用。

具体实施方式一:下面说明本实施方式中的温控单元,它包括加热装置和散热装置,

如果白天(设为9时~16时)温度检测模块检测温度低于阈值20℃,主控单元控制加热装置工作,升高室温;如果温度检测模块检测温度高于阈值25℃,主控单元控制降温装置工作,控制室温在20-25℃之间。夜间,为适当降低大棚温度以降低植物呼吸消耗,温度控制在12℃-15℃以内,使植物呼吸作用处于较低值。下面对本实施进行更为具体的说明,加热装置由碳纤维电热管和风扇组成,散热装置为散热风扇。比如某天11时26分温度检测模块检测得大棚内气温下降到19℃,主控单元LM3S811-ARM3把检测值和设定阈值进行对比,检测值低于阈值,主控单元控制碳纤维电热管发热,同时驱动风扇工作,使室内气温快速上升,在11时35分检测温度达到20℃,加热装置停止工作。下午气温骤升,温度检测模块检测得室温达到26℃,主控单元控制大棚通风窗口打开,同时驱动散热风扇向室内通入冷气,降低室温。

具体实施方式二:下面说明本系统光控单元的实施方式,它包括补光装置和遮光装置。在白天(设为7时~17时),如果光照强度检测模块检测值小于2500LX 则由主控单元控制补光装置工作。如果光照强度检测模块检测值大于3500LX,由主控单元控制遮光装置工作。控制棚内光照强度在2500~3500LX之间。夜间,光控单元不工作。下面对本实施进行更为具体的说明,遮光装置由步进电机、遮光网和导向机构组成,补光装置为多个led植物补光灯。比如某天上午某时,天气转入多云,光照强度检测模块检测值为1500LX小于2500LX,主控单元LM3S811-ARM3控制led植物补光灯工作,为避免光照强度过大与遮光装置干涉,由主控单元控制补光灯渐进式打开,当光照强度达到2500LX以上,补光灯开启数量维持现状,当一段时间后天气逐渐转入晴朗检测值渐渐上升,由主控单元控制补光灯渐进式关闭直到全部关闭,当检测值超过3500LX时,LM3S811-ARM3控制步进电机工作,拉下遮光网,使光照强度控制在2500~3500LX之间,检测值每降低200LX遮光网收起一次,直到收起后的检测值低于3500LX。

具体实施方式三:下面说明本系统湿控单元的实施方式,它包括灌溉装置和除湿装置。土壤湿度探测器检测土壤湿度低于60%RH时,主控单元控制灌溉系统工作,使土壤湿度保持在60—80%RH之间。空气湿度传感器检测空气湿度超过70%RH时,主控单元控制除湿装置工作。使空气湿度保持在45—70%RH之间。下面对本实施进行更为具体的说明,灌溉装置为水泵、喷头,除湿装置为除

湿风扇。比如某天上午某时,土壤湿度低于60%RH,主控单元LM3S811-ARM3对土壤湿度传感器检测值进行对比发现土壤干旱,为避免过度灌溉主控单元控制水泵间接工作,直到检测值超过70%RH。当某时湿度传感器检测值高于70%RH 时,除湿风扇工作,直到空气湿度低于70%。

具体实施方式四:下面具体介绍报警单元的实施方式,它包括报警器和报警灯,安装在大棚顶部,当系统工作异常时,发出声光信号,提醒管理人员检修相关设备。比如某天土壤湿度值低于阈值,经过半小时后土壤湿度检测值仍然较低,则主控单元控制报警装置工作,同时液晶显示器显示“土壤湿度过低,请您检查设备!”,其他因子的监控亦是如此。

具体实施方式五:下面结合图1说明本实施方式,它包括太阳定位装置、万向转动装置。在白天太阳定位装置把自身不同位置的光照信号强度输入主控单元,主控单元对信号进行扫描,确定出太阳的位置,由主控单元根据相应信号控制万向转动装置工作,使太阳能电池板保持与光线垂直。下面对本实施进行更为具体的说明,太阳定位装置由多个光敏电阻和相同数量的金属管组成,金属管排列为半球状,管柱轴心通过半球球心,光敏电阻平面垂直金属管轴心安装在金属管底部。万向转动装置为转动机构、X-步进电机和Y-步进电机。太阳的位置变化会体现在不同安装位置的光敏电阻上,主控单元AT89S51对数据处理分析,控制X-步进电机和Y-步进电机转动相应角度,保证太阳能电池板接收到最多能量。比如一天的上午8:00,AT89S51对太阳定位装置的光敏电阻进行数值扫面,测定太阳的具体位置,AT89S51根据相应数据控制X-步进电机和Y-步进电机作出相应反应。

具体实施方式六:下面结合图2说明本实施方式,本智能大棚管理系统由多个测控点和一个以AT89S51为主控单元的太阳能接收储存单元组成,每个测控点包括主控单元LM3S811-ARM3、温度检测模块、湿度检测模块、光照强度检测模块、数据设定单元、温控单元、湿控单元(灌溉装置、除湿装置)、光控单元(补光装置、遮光装置)和无线网络装置等。每个测控点相互独立工作,由太阳能接收储存单元对各个检测点统一供能。

具体实施方式七:本实施方式对实施方式五中的无线网络装置作进一步说明,它包括无线网络信号发射装置和接收装置手机、电脑等。主控单元把各个信

号检测模块的传送数值附加相关说明文字传给无线网络信号发射装置,在一定距离范围内能使手机等无线信号接收装备可以在任何时候接收到测控数据,使管理员实时了解温室作物生长情况。

具体实施方式八:本实施方式对实施方式五中的数据设定单元作进一步说明,它包括遥控模块、液晶显示器。为了更清楚理解,下面举例说明,比如控制土壤湿度为60—80%RH,管理人员操作遥控使液晶显示器土壤湿度栏显示为60—80%RH,对其他因子的控制亦是如此。

该装置安全稳定,易安装,信号处理速度快且准确;节能环保绿色;系统具有完备性,很强实用性,可以即刻开发投入使用。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

农作物温室环境智能监控系统研究背景意义及国内外现状

农作物温室环境智能监控系统研究背景意义及国内外现状 1研究背景及其研究意义 (1) 研究背景概述 (1) 项目研究意义 (2) 2国内外研究现状 (3) 国外研究现状 (3) 国内研究现状 (4) 1研究背景及其研究意义 研究背景概述 农业是国家重要的支柱产业,我国作为世界第一农业大国,农业生产在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位。良好的气候与生态环境条件是农业生产的重要保障,而我国幅员辽阔,气候与生态环境条件相对恶劣,制约农业的发展。 我国作为世界第一农业大国,在农业也是积累的相当多的经验和知识,但我国大部分地区都存在山多土地少,土质不好,土壤资源匮乏,气候条件复杂多变等劣势,这些劣势对农作物的生长极其不利;况且随着社会的进步,从事农业生产的人也日趋减少,而社会的对农产品的需求却日益增高,原有农作种植方式已经不能满足社会发展的需要,必须对传统的农业进行技术更新和改造。因此,在我国发展现代化农业和生态农业是今后农业发展的必然趋势,推广高新技术在农业生产中的应用势在必行。而现代温室农业技术就能满足以上的要求。 温室控制技术主要针对湿度、温度、光照度等温室作物生长必须的外在物理要素进行调节,以达到作物生长的最佳条件。现代温室控制技术主要是能通过系统实时采集温室环境的温湿度和光照度,以达到温室植物生长环境实时监控的目的。近年来,我国在温室控制技术方面也做了很多的研究,并在温室栽培等方面取得了显着成果。但由于我国在这方面的研究时间不算长,在配套技术与设备上都比较匮乏,使得环境的监控能力不高,生产力有限。能够实现全年生产的大型现代化温室很少。而且需要进口温室设备,但投资又太大,需要的操作人员的素质要求也高。所以我国温室环境控制还有很多地方需要改善与提高。 温室环境智能监控系统的研究涉及到计算机技术、传感器技术、控制技术、通讯技

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1前言 1.1 智能农业远程智能监控系统的概念 智能农业是采用比较先进、系统的人工设施,改善农作物生产环境,进行优质高效生产的一种农业生产方式,20世纪80年代以来,智能农业发展很快,特别是欧美、日本等一些发达国家,目前已经普遍采用计算机控制的大型工厂化设施,进行恒定条件下全年候生产,效益大为提高;在社会主义市场经济条件下,我国的智能农业以其较高的科技含量、市场取向的新机制、短平快的产销特点、效益显着的竞争力,取得了快速发展,改善了传统农业的生产方式、组织方式和运行机制,提高了农业科技含量和物质装备水平,成为现代农业重要的生产方式。 深圳市信立科技有限公司智能农业远程智能监控系统是指利用现代电子技术、移动网络通信技术、计算机及网络技术相结合,将农业生产最密切相关的空气的温度、湿度及土壤水分等数据通过各种传感器以无线ZigBee技术动态采集,并利用中国电信的4G,4G CDMA网络通讯技术,将数据及时传送到智能专家平台,使智能农业管理人员、农业专家通过手机或手持终端就可以及时掌握农作物的生长环境,及时发现农作物生长症结,及时采取控制措施,及时调度指挥,及时操作,达到最大限度的提高农作物生长环境,

降低运营成本,提高生产产量,降低劳动量,增加收益。 1.2 实施农业远程智能监控系统的必要性 江苏智能农业发展,已经初步形成了政府引导、社会支持、市场推动和农民投入的良性运行机制,当前,全省发展智能农业,有丰富的资源、成熟的技术和广阔的市场,具备了进一步发展的基础,也蕴藏着巨大的潜力。 智能农业远程监控管理系统融合先进的信息技术、自动化控制、无线通讯技术等高新技术和农业科技专家为一体的综合平台,实现资金、技术、人才和信息的有效调配,改善农民的传统作业和手工操作,将产生巨大的经济和社会效益,推动农业和农村经济发展,成为江苏统筹城乡经济发展,建设现代化农业的重要内容和全面建设小康社会的强势产业。 2背景分析 江苏省在“十二五”期间加大智慧城市建设,将智能农业纳入六大智慧产业之一,突出显示了农业信息化在智慧城市建设中的重要地位。智慧农业建设较好地适应了市场经济发展要求和农业增效、农民增收的需要,取得了突破性进展,生产规模稳步扩大,突破了光热水气资源的限制,基本实现了淡季不淡、全年生产、保障供应;科技含量较快提高,无立柱日光温室、二氧化碳气肥、病虫害生物防治、无公害栽培、组织培养、工厂化育苗等先进技术得到推广应用,科技进步贡献率达到65%以上,成为种植业中科技含量较高的产业;智能农业以其病虫害相对较轻、用药量少、标准化程度高的优势,成为全省无公害蔬菜的骨干,质量安全水平明显提高。 随着自动化农业、精准农业、绿色农业的发展需求,迫切需要在农业领域引入物联网、4G等技术,进一步深化农业各环节的信息化水平,结合ZigBee技术、CDMA网络数据传输和传感器技术组成无线传感网络,通过ZigBee无线网络实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为智能农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依

物联网温室大棚智能化系统解决方案

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目录
1、设计原则.............................................................................................................................................. 3 2、设计依据.............................................................................................................................................. 3 3、系统简介.............................................................................................................................................. 4 3、系统架构.............................................................................................................................................. 5 4、系统组成.............................................................................................................................................. 6
结构图................................................................................................................................................ 6 现场的监测设备: ........................................................................................................................ 7 智慧大棚系统结构: .................................................................................................................... 7 智慧农业大棚系统介绍 ................................................................................................................ 8 温度控制系统 ............................................................................................................................ 8 通风控制系统 ............................................................................................................................ 8 光照控制系统 ............................................................................................................................ 9 水分控制系统 ............................................................................................................................ 9 湿度控制系统 .......................................................................................................................... 10 视频监控系统 .......................................................................................................................... 10 控制系统平台: .......................................................................................................................... 10 应用软件平台:.......................................................................................................................... 11 视频监控系统:.......................................................................................................................... 11 农业溯源系统.............................................................................................................................. 12 种植环节: .............................................................................................................................. 12 物流环节: .............................................................................................................................. 12 其他:...................................................................................................................................... 12 室外气象观测站.......................................................................................................................... 13
5、系统特点............................................................................................................................................ 14 预测性:...................................................................................................................................... 14 强大的扩展功能:...................................................................................................................... 14 完善的资料处理功能:.............................................................................................................. 14 远程监控功能:.......................................................................................................................... 14 数据联网功能:.......................................................................................................................... 14
6、项目定位............................................................................................................................................ 14 7、控制逻辑............................................................................................................................................ 16
温度控制...................................................................................................................................... 16 控制要素: .............................................................................................................................. 16 控制设备: .............................................................................................................................. 16 控制方式: .............................................................................................................................. 16
降温控制过程:.......................................................................................................................... 16 在软件中可以设定温度默认正常的上下限的值 .................................................................. 16 温度超过设定上限时 .............................................................................................................. 16
增温控制过程:.......................................................................................................................... 16 空气湿度控制.............................................................................................................................. 16
控制要素: .............................................................................................................................. 16 控制设备: .............................................................................................................................. 17 控制方式: .............................................................................................................................. 17 增湿控制过程:.......................................................................................................................... 17 在软件可设定湿度默认正常的上下限的值; ...................................................................... 17 湿度低于设定下限时: .......................................................................................................... 17 除湿控制过程:.......................................................................................................................... 17

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随着温室大棚近年来的发展,农业智能温室大棚控制系统也被广泛的应用,该监控系统充分应用现代信息技术,集成软件、物联网技术、音视频技术、智能控制、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现大棚控制各关键环节的信息化、标准化,是云计算、物联网、地理信息系统等多种信息技术在大棚控制中综合、的应用,实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。 【温室大棚控制系统作用】 (农业温室大棚智能控制系统构架-图例) 农业智能温室大棚控制系统可以实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像、通过模型分析,自动控制温室湿帘风机、喷淋灌溉、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备。同时,系统还可以通过手机、计算机等信息终端向管理者发送实时监测信息、

报警信息,以实现温室大棚智能化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用,保证温室大棚内环境适宜作物生长,实现精细化的管理,为作物的高产、生态、安全创造条件,帮助客户提率、降低成本、增加收益。 【温室大棚控制系统组成部分】 (农业温室大棚智能控制系统-图例) 一、智能控制 通过控制系统,可以对农业生产区域内各种设备运行条件进行设定,当传感器采集的实时数据结果超出设定的阈值时,系统会自动通过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作,如自动喷洒系统、自动换气系统等,确保温室内为植物生长适宜环境。 常用的现场设备包括灌溉设备、风机、水帘、遮阳板等,这些设备均可以通过信号线进行控制,服务

器发送的指令被转化成控制信号后即可实现远程启动/关闭现场设备的运转。 用户通过点击界面上的按钮即可完成启动/关闭现场设备的指令发送。 除了手工进行指令的发送之外,系统还能够根据检测到的环境指标进行自动控制现场设备的启动/关闭。用户可以自定义温湿度、光照、CO2浓度等指标的上限值、下限值,并定义当指标超过上限或者下限时,现场设备如何响应(启动/关闭);此外,用户可以设置触发后的设备工作时间。 建立手机系统,客户直接采用微信客户端就可以控制和查看实时数据,手机端具有手动启动、关闭电磁阀,水泵等设备功能。 二、视频监控 (农业温室大棚智能控制系统-图例) 通过在农业生产区域内安装高清摄像机置,对包括种植作物的生长情况、投入品使用情况、病虫害状况情况进行实时视频监控,实现现场无人职守情况下,种植者对作物生长状况的远程在线监控,农业专家远程在线病虫害作物图像信息获取,质量监督检验检疫部门及上主管部门对生产过程的有效监督和及时干预,以及信息技术管理人员对现场数据信息和图像信息的获取、备份和分析处理。

智能温室大棚系统需求分析说明书

智能温室大棚系统软件需求分析说明书 小组成员:物联网12001 梁树强 物联网12001 于吉满 物联网12001 卜浩圻

目录 1.软件介绍3 2. 软件面向的用户群体 (3) 3. 软件应当遵循的规或规 (3) 4.软件围3 5. 软件中的角色3 6.软件的功能性需求4 6.0功能性需求分析4 6.0.1经管员功能性需求分类4 6.0.2用户功能性需求分类4 6.1 系统经管员功能细化5 6.2 用户功能细化6 7.系统功能模块用例图10 7.1系统经管员功能模块用例图10 7.2用户功能模块用例图11 8.软件的非功能性需求13 8.1 用户界面需求13 8.2 软硬件环境需求13 8.3 软件质量需求13 9.参考文献13

1.软件介绍 (1)该软件是智能温室大棚系统 (2)软件开发背景:随着社会和经济的发展,人们对物质生活的需求越来越高。中国人口众多,人均耕地面积很少,如何提高农作物产量,实行耕地面积利用率的最大化十分重要。为了提高单位面积上农作物的产量,国外纷纷提出了自己的智能温室大棚系统设计方案。所谓的智能温室大棚系统设计就是通过现代科学技术手段,调节农作物生长所需的各种环境条件,主要有光照、温度、土壤湿度、二氧化碳浓度这4个环境参数,从而使农作物处于最佳的生长环境中,进而最大幅度地提高农作物的产量。而开发此系统正是利用现代科技,来科学有序的发展农业,让人们从繁重的体力劳动中解放出来,体验到科技带来的快乐。 2.软件面向的用户群体 适应群体:以农作物为主要经济来源的企业或者个体劳动者,特别适合拥有多个温室大棚用来种植作物的用户。 该系统的开发,最大的好处是更加科学的经管温室大棚,细致化的从温度,湿度,二氧化碳浓度等可靠数据来分析和制定作物的更加适宜的环境。智能化的使用方法让用户对温室大棚的经管更加省时,省力,使使用者最终获得更大的收益。 3.软件应当遵循的规或规 1.数据库要求规完整,有系统崩溃手动恢复的功能 2.要求该软件的可扩展性好。 3.要求该软件整体的安全性强 4.要求该软件采集的数据准确性要高。 5.要求该软件组建的无线传感网稳定,安全性高。 4.软件围 本系统用C/S架构,安全性能和维护性高,并且用java语言对此系统进行的开发,移植性好。适合用户在不同的平台运行,灵活可靠,更加符合在温室大棚不同的设备硬件上进行移植。 5.软件中的角色 5.1经管员

基于PLC的大棚温度自动控制系统设计

清华大学 毕业设计(论文) 题目基于PLC的大棚温度自动控制 系统设计 系(院)自动化系 专业电气工程与自动化班级2009级3班 学生姓名雷大锋 学号2009022321 指导教师王晓峰 职称副教授 二〇一三年六月二十日

独创声明 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 毕业设计(论文)使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。 (保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名: 年月日

基于PLC的大棚温度自动控制系统设计 摘要 大棚温度自动控制系统是一种为作物提供最好环境、避免各种棚内外环境变化对其影响的控制系统。该系统采用FX2N系列PLC作为下位机,PC机作为上位机,采用三菱D-720通用变频器,采用温度、湿度、光照传感器采集现场信号,这些模拟量经PLC转化为数字信号,把转化来的数据与设定值比较,PLC经处理后给出相应的控制信号使环流风机、遮阴帘、微雾加湿机等设备动作,大棚温度就能实现自动控制。这种技术不但实现了生产自动化,而且非常适合规模化生产,劳动生产率也得到了相应的提高,通过种植者对设定值的改变,可以实现对大棚内温度的自动调节。 关键词:大棚,温度控制,PLC

农业温室大棚智能环境监控系统解决方案

智能温室大棚环境监控系统 1、系统简介 该系统利用物联网技术,可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像,通过模型分析,远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备,保证温室大棚内环境最适宜作物生长,为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。同时,该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等,实现温室大棚集约化、网络化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。 2、系统组成 该系统包括:传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。 (1)传感终端 温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数,通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心,以指导生产。 (2)通信终端及传感网络建设 温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成:温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设;温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后,将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。 (3)控制终端 温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成,通过GPRS模块与管理监控中心连接。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数,对环境调节设备进行控制,包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。 (4)视频监控系统

温室大棚湿度控制系统

温室大棚湿度控制系统 ——加湿设备及除湿设备的选择依据及应用领域 1、前言 1.1、课题背景 设施农业是外来词汇,在我国也称“工厂化农业”,目前学术界和经济界还没有一个统一和权威的定义。一般来说,所谓设施农业是具有一定的设施、能在局部范围改善或创造出适宜的气象环境因素、为动植物生长发育提供良好的环境条件而进行有效生产的农业。具体地说,设施农业是指利用人工建造的设施,通过调节和控制局部范围内环境、气象因素,为作物生长提供最适宜的温度、湿度、光照、水和肥等环境条件,使作物处于最佳生长状态,从而获得高产优质的农产品。但随着经济的发展和科技的进步,高新技术在设施农业中的应用的趋势日趋明显。 1.2、国内外温室控制技术发展概况 1.2.1我国温室产业发展现状与发展趋势 我国是温室栽培起源最早的国家,在2000多年前就已经能利用保护设施(温室的雏形)栽培多种蔬菜,至20世纪60年代,中国的设施农业始终徘徊在小规模、低水平、发展速度缓慢的状态,70年代初期地膜覆盖技术引入中国,对保温保墒起到一定的作用。随着经济的发展和科技的进步,70~80年代,相继出现了塑料大棚和日光温室。90年代开始,中国设施农业逐步向规模化、集约化和科学化方向发展,技术水平有了大幅度提高。随着近年来国家相关科研项目的启动,在学习借鉴、吸收消化国外先进技术成果的基础上,中国的设施农业有了较快发展,设施面积和设施水平不断提高。近代温室的发展经历了改良型日光温室、大型玻璃温室和现代化温室三个阶段,但由于各地区生产状况、经济条件和利用目的的差异,至今各阶段不同类型的温室依然并存。 我国在“九五”、“十五”期间,在科技部领导和组织下,实施了“工厂化高效农业研究与示范”项目,利用引进的现代化温室设备及配套技术,通过消化吸收与技术创新,进行了品 CO等环境因素综合调控技术的研究与种选育、设施栽培、配套设备及温室中温度、湿度和 2

农业温室大棚智能监控系统

信息与电气工程学院 电子信息工程CDIO一级项目(2014/2015学年第一学期) 题目:农业温室大棚智能监控系统 专业班级:电子信息 学生姓名: 学号: 指导教师:马永强老师 设计周数:16周(分散) 设计成绩: 2014年12月26 日

1 项目设计目的及任务 基于嵌入式和zigbee的农业温室大棚智能监控系统,该系统可以实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度等,通过模型分析,可以自动控制温室湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备。同时,系统还可以通过手机、计算机等信息终端向管理者推送实时监测信息、报警信息,实现温室大棚信息化、智能化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用保证温室大棚内环境最适宜作物生长实现精细化的管理,为作物的高产、优质、高效、生态、安全创造条件,帮助客户提高效率、降低成本、增加收益。 2 项目设计背景 近年来,温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利,得到了迅速的推广和应用,种植环境中的温度、湿度、光照度、 CO浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。 2 传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求,目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见,而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵,不适合国情。 针对目前大棚发展的趋势,提出了一种大棚智能监控系统的设计,根据大棚智能监控的特殊性,需要传输大棚现场参数给管理者,并把管理者的命令下发到现场执行设备,同时又要使上级部门可随时通过互联网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 3 项目设计思路 3.1 智能报警系统 (1) 系统可以灵活的设置各个温室不同环境参数的上下阀值。一旦超出阀值,系统可以根据配置,通过手机短信、系统消息等方式提醒相应管理者。 (2) 报警提醒内容可根据模板灵活设置,根据不同客户需求可以设置不同的提醒内容,最大程度满足客户个性化需求。 (3) 可以根据报警记录查看关联的温室设备,更加及时、快速远程控制温室设备,高效处理温室环境问题。 (4) 可及时发现不正常状态设备,通过短信或系统消息及时提醒管理者,保证系统稳定运行。 3.2 远程自动控制 (1) 系统通过先进的远程工业自动化控制技术,让用户足不出户远程控制温室设备。 (2) 可以自定义规则,让整个温室设备随环境参数变化自动控制,比如当土壤湿度过低

农业智能大棚控制溯源系统设计方案

农业智能大棚控制溯源系统设计方案

生态农业智能温室大棚监测、溯源及控制系统 设 计 方 案xxxxxxxx有限公司

目录 背景......................................................................错误!未定义书签。一:客户需求 ......................................................错误!未定义书签。二:系统结构及控制模式 ..................................错误!未定义书签。三:现场数据采集与控制功能...........................错误!未定义书签。四:监测软件数据平台 ......................................错误!未定义书签。五:功能应用 ......................................................错误!未定义书签。六:农产品溯源系统 ..........................................错误!未定义书签。 七、条码仓储管理系统(WMS) ...........................错误!未定义书签。 八、商品盘点 ......................................................错误!未定义书签。

背景 温室智能控制系统是利用环境数据与作物信息,指导用户进行正确的栽培管理。物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域,在需要特殊环境要求的场所实施监控和管理,为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据,同时实现监管自动化。 近年来,随着温室大棚化种植、工厂化育秧和设施栽培等农业生产技术的广泛应用,快速准确地环境参数的收集和分析就成为现实的需求,利用计算机技术对相应的农业气象参数进行采集,则一方面可及时了解作物生长的环境参数,另一方面也可根据采集的参数控制大棚环境的调节从而为农作物的生长提供适宜的生长环境。由于温室内的湿度、温度等环境条件不适合于普通PC 机工作,故这里选用单片机进行数据采集,而采集的数据可经过串口发射接收设备传送给上位PC 机进行分析处理。 一:客户需求 (1)智能温室大棚控制系统 随着国民经济的迅速发展,现代农业得到了长足的进步,全国各地根据需要普遍建设了日光温室、塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。温室工程成为高效农业的重要组成。

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