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基于ZIGBEE技术的温室大棚环境监控系统设计

基于ZIGBEE技术的温室大棚环境监控系统设计
基于ZIGBEE技术的温室大棚环境监控系统设计

基于ZIGBEE技术的温室大棚环境监控系统设计摘要:温室大棚的环境检测与控制是当前农业自动化的热点问题之一,基于ZigBee技术的无线大棚环境监控系统能够满足大棚环境监控系统所提出的低功耗、低成本以及方便后期规模扩展等要求,实现了真正意义上的无人值守,能够对各大棚的环境进行自动监控与调整,具有一定的工程实际意义和市场价值。

关键词:环境子监控ZigBee技术

近年来,随着物联网、传感器、无线射频、专家系统、现代测控等技术的发展和应用,拓宽了现代农业的发展空间,重构这世界农业发展的新格局,已经成为信息时代农业的重要特征。用信息技术装备农业,用信息手段服务、支撑农业,用信息网络服务农业,已成为我国农业现代化的客观要求,同时也是我国农业科技发展的重大技术选择。

1ZigBee技术简介

在实际农业生产中,温度、湿度、光照强弱等环境因素对农作物的生长起着非常重要的影响。在传统农业中,通过目测、经验等手段来检验这些因素,由于这些因素缺少量化的数据,并且经验的积累也并不准确,因此制约了农业的快速发展,使我国的农业生产长期处于低层次水平。

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

大棚监控系统设计方案

大棚监控系统设计方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

农业温室大棚监控系统设计方案 一、概述 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。 二、项目需求 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 三、系统架构设计 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 四、大棚现场布点 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 五、平台软件 .................................................................................................. 错误!未定义书签。光照度传感器................................................................................................... 错误!未定义书签。 1 、简介............................................................................................................ 错误!未定义书签。 2、用途 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 3、技术参数..................................................................................................... 错误!未定义书签。 4、安装与使用................................................................................................. 错误!未定义书签。

农业大棚环境监控系统方案

农业大棚环境监控系统方案 2014.9

一简介 (3) 二农业大棚环境监控概述 (3) 三背景与需求 (4) 四系统的组成 (4) 1)总体架构 (4) (2)系统有两种典型配置结构 (4) (3)传感信息采集 (5) 五大棚监测点现场分布 (6) 六系统的软件 (7) 七常用的传感器 (8) 1、空气温湿度传感器 (8) 2、土壤温度传感器 (8) 3、土壤水分传感器 (8) 4、CO2含量传感器 (9) 5、NH3含量传感器 (9) 6、光照度传感器 (9)

一简介 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、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。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连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。 二农业大棚环境监控概述 农业温室大棚监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。 开拓者kitozer系列的农业温室大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进

基于Zigbee的智能温室大棚管理系统开发设计方案

第一届山东省物联网应用设计大赛 设计方案文档 基于Zigbee的智能温室大棚管理系统Intelligent Greenhouse Control System based on Zigbee 设 计 方 案 参赛学校:青岛农业大学 作者:王文刚张增伟孙琳 指导教师:王蕊 2014年06月20日

目录 摘要...................................................................................................................................................... I A BSTRACT............................................................................................................................................ I I 第1章快速说明.. (1) 1.1智能大棚系统总体设计 (1) 1.2硬件系统模块与器件选用 (3) 1.3软件系统结构 (8) 1.4中间件系统结构 (9) 第2章方案立项 (11) 2.1立项背景与意义 (11) 2.2项目核心技术概述 (12) 2.3项目研究目的与内容 (15) 第3章硬件系统的设计与实现 (17) 3.1智能大棚硬件系统结构 (17) 3.2传感模块与数据存储模块电路设计 (18) 3.3无线通信模块设计 (21) 3.4显控模块电路设计 (25) 3.5电源模块电路设计 (26) 第4章软件系统的设计与实现 (28) 4.1驻场管理系统 (28) 4.2远程控制系统 (30) 第5章中间件系统的设计与实现 (32) 5.1中间件系统功能 (32) 5.2中间件系统软件开发 (33) 第6章作品成果展示 (35) 第7章方案创新 (37) 参考文献 (1)

温室大棚温湿度监控要点

天津科技大学本科生 外文资料翻译 学院电子信息与自动化学院 专业 2011自动化(实验班) 题目基于触摸屏、PLC的蔬菜大棚温湿度监控系统设计姓名张会来 指导教师(签名) 2015年3月20日

利用无线传感器网络对辣椒温室系统的控制 摘要:本文的研究表明:“辣椒温室系统(PGHS)”收集温室辣椒生长的最适条件的信息。国内辣椒栽培设施的温度变化范围相对比较大并且设备内部必须保 浓度不均匀,对辣椒生长产生不好的影响。为了应对这持相对干燥。此外,CO 2 些问题,“辣椒温室系统”(PGHS)是基于无线技术,为帮助农民种植辣椒设计的。该系统提供了对生长环境的监测,它是利用传感器测量温度、湿度、光照、叶片湿度、果实等信息来监测辣椒生长环境数据,“人工光源控制服务”是安装在温室内通过分析收集到的数据来提高能源效率和控制生长环境,从而处理控制温室。 关键词:美国海军;辣椒;温室 1.引言 最近国内园艺产业的数量和它的技术质量在资本密集型的行业取得了实质性的增长,现在它除了现有的国内需求成了一个在海外出口需求潜力巨大的优势产业。[1]。 辣椒是一种创造高附加值的园艺产品。辣椒的产量取决于日照量,日照强度和日照时数的不同[2]。辣椒的种植成本由供热成本,农资成本和劳动力成本组成。其中,对于困难农民供热成本和农资成本比重都很高[3]。 本研究的提出是为了培养红辣椒而建立一个“辣椒温室系统”(PGHS),这需要精确的成长管理。 “辣椒温室系统”(PGHS)利用IT技术在实时采集农作物生长信息来控制栽培设施从而控制农作物成长环境的系统。“辣椒温室系统”(PGHS)减少农作物的生长、发育、产量和品质的偏差。它还利用生物特征数据来控制栽培设施从而优化最佳成长环境和创造在辣椒根区的最佳条件。这个系统优化管理生产要素,减少了能量损失、肥料和水,这样就降低了生产成本。用人工光源提供人工照明使农作物有良好的成长环境,这样持续供应高质量的,新鲜的蔬菜将变得有可能。农民将通过栽培设施给客户持续供应高质量的新鲜蔬菜从而提高生产力和收入。“辣椒温室系统”(PGHS)的设计和实现都是基于无线传感器网络。 本文由以下内容组成。第2章介绍了监控系统应用在韩国和海外农业环境的相关技术。第3章阐述了为“辣椒温室系统”(PGHS)的研究提供的配置元素和服务。第4章阐述了“辣椒温室系统”(PGHS)的实施内容。第5章是结论。

基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计

毕业设计(报告) 课题:基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计 学生:杨雪系部:物联网 班级:物联网1203班学号:2012270051 指导教师:李靖 装订交卷日期:2015.04.28

指导教师评语(包含学生在毕业实习期间的表现): 成绩(平时成绩): 指导教师签名: 年月日 评阅教师评语: 成绩(评阅成绩): 评阅教师签名: 年月日 答辩情况记录: 答辩成绩: 答辩委员会主任(或答辩教师小组组长)签名: 年月日 总评成绩: 注:1.此表适用于参加毕业答辩学生的毕业设计(报告)成绩评定; 2.平时成绩占20%、卷面评阅成绩占50%、答辩成绩占30%,在上面的评分表中,可分别按20分、50分、30分来量化评分,三项相加所得总分即为总评成绩,总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处制

指导教师评语(包含学生在毕业实习期间的表现): 成绩(平时成绩): 指导教师签名: 年月日 评阅教师评语: 成绩(评阅成绩): 评阅教师签名: 年月日 总评成绩: 注:1.此表适用于不参加毕业答辩学生的毕业设计(报告)成绩评定; 2.平时成绩占40%、卷面评阅成绩占60%,在上面的评分表中,可分别按40分、60分来量化评分,二项相加所得总分即为总评成绩,总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处

第一章绪论 (3) 1.1 论文背景 (3) 1.2 主要需求 (4) 第二章系统分析 (5) 2.1 设计原理 (5) 2.2 系统节点设计 (6) 2.3 系统总体架构 (8) 第三章系统硬件设计 (10) 3.1 Zigbee节点硬件设计 (10) 3.2 传感器节点硬件设计 (10) 3.3 光照数据采集节点设计 (12) 第四章基站节点设计 (14) 4.1 ZigBee技术概述 (14) 4.2 ZigBee技术优缺点 (14) 4.3 ZigBee网络配置 (15) 4.4 ZigBee工作模式 (17) 第五章系统测试 (19) 5.1系统测试步骤 (19) 5.2 系统测试结果 (19) 5.2.1 系统硬件测试 (19) 5.2.2 协议栈测试 (20) 5.2.3 上位机测试 (20) 5.3系统测试结果分析 (21) 总结 (22) 参考文献 (23)

温室大棚环境监测系统在温室大棚的作用

温室大棚环境监测系统在温室大棚的作用对于植物生长来说,农业气象环境非常重要,虽然现在随着温室大棚的推广,植物的生长不再受太多自然环境的影响,但是由于温室大棚是一个封闭的环境,因此在这个环境中,利用温室大棚环境监测系统创造适合植物生长的条件,是现代农业温室生产的重要内容。 温室大棚环境监测系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体,通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数,搭建温室智能化软硬件平台,实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。温室大棚环境监测系统可以为植物提供一个理想的生长环境,并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。 在现代智能温室大棚中,温室环境监测是其中一项重要的功能,智能温室大棚内湿度、温度、光照强弱及土壤的温度和含水量等因素,对大棚内的农作物生长起着关键性作用。而通过温室环境监测,可以帮助种植户通过计算机监测整个大棚内农作物生长情况,从而更便于记录农作物生长各种数据,也有利于新品种的实验。同时,温室环境监测的另外一个重要意义在于,通过环境的监测,可以获知温室中环境的变化,从而方便种植户采取措施进行调控,保证植物所处的环境始终是合适的,这样更加便于育苗工作的开展,育苗也更成功,需要的工作人员也少了很多。 温室大棚环境监测系统可以模拟基本的生态环境因子,如温度、湿度、光照、CO2浓度等,以适应不同生物生长繁育的需要,它由智能监控单元组成,按照预设参数,精确的测量温室的气候、土壤参数等,并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构(遮阳幕、湿帘水泵及风机、通风系统等),程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。

农业大棚环境监控系统的监测内容及应用解决方案

农业大棚环境监控系统的监测内容及应用解决方案 1.前言 1.1国内外农业温室大棚系统的现状 我国是一个农业大国,目前在广大农村,农业温室比比皆是。近年来,随着我国农业和农村经济的发展,农业生产方式逐步由传统的粗放经营式向现代集约型经营方式转变,农业科技示范园,作为现代集约型农业和高新科技应用的示范窗口,应运而生。随着科学技术的进步,温室的结构档次在逐步的提高,建设一种可提高温室内作物产量和质量,降低生产成本,减轻工作人员劳动强度的农业温室大棚智能监控系统,是广大温室作物生产人员的迫切需求。 目前,虽然也有不少单位或个人引进了一些国外的计算机智能监控系统,如温室环境监控系统,施肥灌溉监控系统,工厂化育苗智能监控系统等,这些系统真正实现了温室控制的智能化和自动化,但往往存在投资过大.系统维护不方便等各种发展制约瓶颈,再者就是要求温室的管理操作人员本身有较高的文化素质和较丰富的工程技术经验,目前我国广大农民还不具备,这也限制了国外同类产品在国内的推广应用。开发低价位、实用型的农业温室大棚智能监控系统对于推进我国农业自动化、智能化进程具有重要的意义,同时也具有很大的市场潜力。据调查,目前市场上迫切需要的是一种低成本、操作使用简便的实用农业温室大棚智能监控系统。针对这一要求及我国日光温室量大、面广的特点,研究一种既符合我国农业水平实际又适合农民经济承受能力、技术上不低于国外同类产品的农业温室智能集成监控系统是非常必要的。智能化农业温室大棚是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施,是现代农业科技向产业转化的物质基础。它能营造相对独立的作物生长环境,彻底摆脱传统农业对自然环境的依赖性。目前,计算机监控在农业温室大棚种植中得到了越来越广泛的应用,并正在成为农业温室大棚监控的核心。智能化农业温室大棚研究是当今兴起的一门横跨生物学、计算机科学、电子科学、机械设计和环境控制等几大学科的综合了多种高新技术的边缘学科。从目前我国农业发展政策看,未来10一15年我国农业科技进步的重要内容就是推动规模经营和农业产业化的发展,所以研究开发适合我国的国情的农业温室大棚智能监控系统是非常必要的。

温室大棚监控系统解决方案-v

温室大棚监控系统解决方案

目录 前言 (3) 1、中国农业发展现状 (3) 2、温室大棚控制系统在农业应用中的意义 (4) 2.1、促进农业三个方面的发展: (4) 2.2、社会经济效益: (5) 3、温室大棚控制系统设计方案概述 (6) 3.1、系统设计原则 (6) 3.2 系统功能特点 (7) 3.3 系统组成 (7) 3.4 系统示意图 (8) 4 温室大棚控制系统功能 (8) 4.1 环境信息采集系统 (8) 4.2 视频监控系统 (10) 4.3 智能控制系统 (12) 4.4 信息展示系统 (13) 4.5 管理平台 (15) 4.6公司资料 (17)

前言 物联网信息技术在2006 年被评为未来改变世界的十大技术之一,是继互联网之后的又一 次产业升级,是十年一次的产业机会。总体来说,物联网是指各类传感器和现有的互联网相互 衔接的新技术,物物相连,相互感知,若干年后,地球上的每一粒沙子都有可能分配到一个确 定地址,它的各种状态、参数可被感知。 2009 年8 月温家宝总理在无锡提出“感知中国”,物联网开始在中国受到政府的重视和政 策牵引。 2010 年国家发布了“十二五”发展规划纲要,其中第十三章“全面提高信息化水平”第 一节“构建下一代信息基础设施”中明确提到:推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用 示范。 在第五章“加快发展现代农业”第二节“推进农业结构战略性调整”中提出:加快发展 设施农业,推进蔬菜、水果、茶叶、花卉等园艺作物标准化生产。提升畜牧业发展水平。促进 水产健康养殖。推进农业产业化经营,促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。 推进现代农业示范区建设。第三节“加快农业科技创新”中提出:推进农业技术集成化、劳动 过程机械化、生产经营信息化。加快农业生物育种创新和推广应用,做大做强现代种业。加强 高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用,实施水稻、小麦、玉米等 主要农作物病虫害专业化统防统治。加快推进农业机械化,促进农机农艺融合。发展农业信息 技术,提高农业生产经营信息化水平。 物联网信息技术与现代农业的结合更加是国家重点推动的关键示范应用。 1、中国农业发展现状 我国是农业大国,而非农业强国。近30 年来农业高产量主要依靠农药化肥的大量投入, 大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置,导致大量养分损失并造成环境污染。我国农 业生产仍然以传统生产模式为主,传统耕种只能凭经验施肥灌溉,不仅浪费大量的人力物力, 也对环境保护与水土保持构成严重威胁,对农业可持续性发展带来严峻挑战。 我国人口占世界总人口的22%,耕地面积只占世界耕地面积的7%,随着经济的飞速发展,人民生活水平不断提高,资源短缺,环境恶化与人口剧增的矛盾越来越突出。特别是我国加入 世贸组织后,国外价格低廉的优质农副产品源源不断的流入我国,这对我国的农产品市场构成 极大威胁。因此,如何提高我国农产品的质量和生产效率,如何对大面积土地的规模化耕种实 时信息技术指导下科学的精确管理,是一个即前沿又当务之急的科研课题。而现实情况是,粗 放的管理与滥用化肥,其低效益和环境污染令人惊叹。 传统农业产生的物质技术手段落后,主要依靠人力、畜力和各种手工工具以及一些简单机 械。在现实中主要存在的问题是: (1)农业科技含量、装备水平相对滞后 (2)农业生产存在污染和浪费,据农业、水利部门测算,我国每年农业所消耗化肥、农药 和水资源量都在飞速增长,数据惊人,农业的污染问题困扰着不少乡村,不少农民群 众饮水安全受到影响 (3)农业产出少、农民收入低

【技术】基于ZigBee技术的现代农业大棚

【关键字】技术 基于ZigBee技术的现代农业大棚 一概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,保守的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,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,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 二项目需求

在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V 电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G 网卡等),用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三系统架构设计 (1) 总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 (2) 系统中包括两个部分: ■ Zigbee中心节点; ■边缘网关;(比如以太网,GPRS模块,两着结合起来可以实现数据的远距离传输。) (3) 传感信息采集: 数据采集系统,主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee和Rs485两种模式。

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

设计农业大棚环境监控系统方案

农业大棚环境监控系统方案 一简介 (2) 二农业大棚环境监控概述 (2) 三背景与需求 (2) 四系统的组成 (3) 1)总体架构 (3) (2)系统有两种典型配置结构 (3) (3)传感信息采集 (4) 五大棚监测点现场分布 (4) 六系统的软件 (5) 七常用的传感器 (5) 1、空气温湿度传感器 (5) 2、土壤温度传感器 (6) 3、土壤水分传感器 (6) 4、CO2含量传感器 (6) 5、NH3含量传感器 (7) 6、光照度传感器 (7) 2014.9

一简介 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 浓度等环境因子对作物的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、CO 2 的生产有很大的影响。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连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。 二农业大棚环境监控概述 农业温室大棚监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,根据农作物生长需要进行实时智能决策,并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施,可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。 开拓者kitozer系列的农业温室大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备,对农作物温室内的温度,湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集,在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策,并自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 三背景与需求 在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等,分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置,所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅

农业大棚远程智能监控与PLC自动化控制系统解决方案

农业大棚远程智能监控与P L C自动化控制系统解决方案 目录

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

基于ZigBee技术的现代农业大棚

基于ZigBee技术的现代农业大棚 一概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,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,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 二项目需求

在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G 网卡等),用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三系统架构设计 (1) 总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。

农业大棚检测系统国内外现状

近年来,农业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、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。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。 针对目前农业大棚发展的趋势,提出了一种大棚远程监控系统的设计。根据大棚监控的特殊性,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连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的农业大棚环境远程监控系统使这些成为可能。 目的:使农民节省劳动力,提高大棚中作物产量。思路:将温室大棚的环境数据发送给远程计算机,计算机既可以显示环境数据又可以对温室大棚环境调节。农民可以远程无线的通过下位机检测知道温室大棚中的环境数据,并能通过下位机的执行器件对温室大棚的环境进行调节,通过对环境的准确控制可以增加作物产量,节省劳动力。当今农业温室大棚都是依靠大量劳动力与农民的种植经验对温室大棚的作物进行管理。这种管理存在很大的滞后性,通过使用这个系统,农民可以更科学的对大棚进行监控,保证温室大棚作物始终处于最适合的生长环境中,提高作物产量。 (1)国外温室环境控制的研究现状欧洲的荷兰,中东的以色列,北美洲的美国以及亚洲的日本和韩国是设施农业十分发达的国家。近年来,随着计算机技术、自动控制及网络等技术在温室环境控制及管理等方面的广泛应用,温室技术发展非常迅速,这些国家的设施综合环境调控及农业机械化技术等有较高的水平,居世界领先地位。荷兰有5大温室制造公司,不仅在结构、机械化、自动化、产品采后处理发面设备技术水平高,而且在计算机智能化、温室环境调控方面也居世界领先地位。荷兰温室的运作基本由计算机控制操作,把计算机和精密控制等应用与温室技术,温室的运作和水肥调控已经全面的走向自动化,其配套设施全,配有以燃烧天然气为主的加热升温系统、CO2施肥系统、通风系统、遮阳和保温幕帘、营养需液循环灌溉系统和人工补光系统等,通过计算机采集每刻的环境因子变化数据,自动进行数据在线处理分析,进行自动控制,实现了温、光、水、气的自动化控制。(2)国内温室环境控制的研究现状90年代初,中国农业科学院农业气象研究所和蔬菜花卉研究所。研制开发了温室环境与管理系统,并采用VISUAL BASIC 语言开发了基于WINDOWS操作系统的控制软件。中国农业工程设计研究院和北京工业大学在温室群环境参数分级监控方面做了一些研究,该系统中的PC机只用于存储测量数据及一些简单的管理工作,整个系统的可靠性和经济型不高,作物生长小环境中环境因子调控程度很低,这样是温室生产的生产潜力与国外的工厂化蔬菜生产相比尚有很大差距。但是目前,温室设施除传感器等少量配件需从国外进口,基本实现了温室设施的国产化与自动化。但是我国的温室产业尚处起步阶段,由于基础薄弱各行业的发展不平衡,与国外先进技术相比,我国的工厂化农业生产的总体水平依然有非常大的差距。在环境监控技术方面表现为环境控制能力低、自动化程度比较落后。国内的开发的系统仅仅只能进行检测和简单的控制,且价格也不菲,对温室环境的调节能力有限,使用监控系统与没使用相比经济效益没有明显的提高,甚至会出现投入产品的负增长。我国的自动化温室控制系统还需要更大的发展。

基于zigbee的智能温室数据采集系统毕业设计

毕业设计(论文)题目基于Zigbee的智能温室数据采集系统

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

温室大棚智能监控系统的研究方案(推荐文档)

温室大棚智能监控系统的研究方案 我国是一农业大国,农业是国家的重要经济命脉。提高单位面积的作物的产量、生产优质农产品是现阶段农业发展的迫切要求,而温室大棚是实现高产、优质农业的一个重要的组成部分。温室大棚是一种可以改变植物生长环境,根据作物生的最佳生长条件,调节温室气候使之一年四季满足植物生长需要,不受气候和土壤条件的影响,能够避免外界四变化和恶劣气候对其影响的场所,并且能在有限的土地上周年地生产各种不同的蔬菜、鲜花等反季节作物的一种温室设施。温室生产以达到调节作物生长过程中的产期,促进在不同时期作物的发育提高作物品质、产量等为目的。温室棚依照不同的屋架、采光材料又可分为很多种类,如玻璃温室、塑料温室等。温室结构的建造标准是既能密封保温,便于通风降温。但是作物要想现高产、优质、仅仅靠温室保温是不行的,需要对农作物的生长环境进行多方位多的精确采集和实时的控制。目前国家提出要狠抓农业科技革命的新型农业道路,实施数字化精准农业温室大棚是现代农业发展改革的一大措施。数字化精准农业温室大棚技术是从生产理念、经营主体、农业装备、先进科技成果转化、提高农业生产力等方面进行农业的改革,应用先进的技术调控差异,科学利用资源,采用信息化经营管理和组织方式进行农业生产,实现农业生产的目标管理。 与普通的温室大棚相比,数字化精准农业温室大棚不仅能够种植优质高产反季作物而且将电子、计算机、通信和自动控制等信息技术引入到本领域中,朝着精细农业、数字农业的方向发展。数字化精准农业温室大棚系统,可以定量获取和分析农业环境的多种参数 ,实现对环境的多点检测,其检测目标可以是温度、湿度、光照、振动、压力、水/土壤/空气成分等,能对大棚内个环境参数达到良好的检测,进而协调控制大棚内的环境参数,使大棚内的环境条件能够适宜作物的成长。对温室大棚内的内的环境因子进行多点多参数的采集,一般需要在土壤中铺设大量的线缆,使得对作物的耕作造成了一定的困难,采用无线的方式进行数据的采集可以解决上述问题;根据所采集的数据,需对温室大棚的环境进

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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