智慧农业物联网监控及智能控制解决方案

安曼达 2022-06-27

  方案概述

  目前,建三江前进农场主要种植水稻,在每年的春天需要提前在大棚内进行水稻育秧,水稻育秧对温度、湿度、光照、通风、灌溉等都有严格的要求,以往都是通过人工凭经验来操作。不仅效率低,并且精确度不够。

  通过传感器对大棚环境指标各项数据的采集,统一集中到数据存储平台,一方面可以全面掌握每个大棚的环境情况,二是可以通过高清视频查看秧苗的具体发育情况,三是可以通过阈值设置,实现自动通风、光照、灌溉等自动化管理。

  水稻育秧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)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机,随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。

  系统架构

  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。根据传输方式的不同,温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上;有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485节点上。无线版具有部署灵活,扩展方便等优点;有线版具有高速部署,数据稳定等优点。

  视频采集系统:该系统采用高精度网络摄像机,系统的清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。

  控制系统:该系统主要由控制设备和相应的继电器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括:喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。

  无线传输系统:该系统主要将设备采集到的数据,通过3G网络传送到服务器上,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。

  数据处理系统:该系统负责对采集的数据进行存储和信息处理,为用户提供分析和决策依据,用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。

  系统功能

  数据采集:温室内温度、湿度、光照度、土壤含水量等数据通过有线或无线网络传递给数据处理系统,如果传感器上报的参数超标,系统出现阑值告警,并可以自动控制相关设备进行智能调节。

  视频监控:用户随时随地通过3G手机或电脑可以观看到温室内的实际影像,对农作物生长进程进行远程监控。

  数据存储:系统可对历史数据进行存储,形成知识库,以备随时进行处理和查询。

  数据分析:系统将采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图),提供日报、月报等历史报表。

  远程控制:用户在任何时间、任何地点通过任意能上网终端,均可实现对温室内各种设备进行远程控制。可以提供灌溉、卷帘等操作。

  错误报警:系统允许用户制定自定义的数据范围,超出范围的错误情况会在系统中进行标注,以达到报警的目的。

  GIS地图:系统与GIS系统结合,提供对设备所在位置的查询。

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