產(chǎn)品詳情
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案-智能溫室大棚控制系統(tǒng)
2016-12-06 16:00:04| 分類： 默認(rèn)分類 | 標(biāo)簽：智能溫室大棚控制系統(tǒng) 智慧農(nóng)業(yè) 智慧大棚系統(tǒng) 大棚節(jié)能系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)大棚系統(tǒng) |舉報(bào)|字號 訂閱
1.1 智能溫室大棚的現(xiàn)狀
智能化溫室是集農(nóng)業(yè)科技上的高、精、尖技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)于一體的先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)。它能營造相對獨(dú)立的作物生長環(huán)境，徹底擺脫傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對自然環(huán)境的依賴性。目前，計(jì)算機(jī)控制在溫室種植中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，并正在成為溫室控制的核心。智能化溫室研究是當(dāng)今興起的一門橫跨生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子科學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)和環(huán)境控制等幾大學(xué)科的綜合了多種高新技術(shù)的邊緣學(xué)科。
討算機(jī)自動控制的智能溫室自1975年在荷蘭問世以來，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要手段和措施。它的功能在于以先進(jìn)的技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)施，人為控制作物生長的環(huán)境條件，使作物生長不受自然氣候的影響，做到常年化，進(jìn)行高效率，高產(chǎn)值和高效益的生產(chǎn)。在科技高速發(fā)展的今天，衡量一座溫室性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵在于溫室對影響植物生長的要素(如溫度，濕度，二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度等)的調(diào)節(jié)程度，以及調(diào)節(jié)所達(dá)到的自動化水平。在這方面，國外發(fā)展較快并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，各國都將一些先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用于溫室的控制，不僅實(shí)現(xiàn)了溫度、濕度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度的自動控制及相關(guān)的數(shù)據(jù)精確采集，而且都加強(qiáng)了對多環(huán)境因子的綜合控制技術(shù)的研究，不斷將最先進(jìn)的科研成果及控制手段應(yīng)用于溫室控制，把溫室的控制水平提高到了一個(gè)新高度，人大提高了溫室控制的智能化水平，該系統(tǒng)的使用，可以為植物提供一個(gè)理想的生長環(huán)境，并能起到減輕人的勞動強(qiáng)度、提高設(shè)備利用率、改善溫室氣候、減少病蟲害、增加作物產(chǎn)量等作用。
1.2 智能溫室大棚的監(jiān)控特點(diǎn)
智能溫室大棚控制系統(tǒng)集傳感器、自動化控制、通訊、計(jì)算等技術(shù)與專家系統(tǒng)于一體，通過預(yù)裝多種作物生長所需的適宜環(huán)境參數(shù)，搭建溫室智能化軟硬件平臺，實(shí)現(xiàn)對溫室中溫度、濕度、光照、二氧化碳等因子的自動監(jiān)測和控制
本系統(tǒng)可以模擬基本的生態(tài)環(huán)境因子，如溫度、濕度、光照、CO2濃度等，以適應(yīng)不同生物生長繁育的需要，它由智能監(jiān)控單元組成，按照預(yù)設(shè)參數(shù)，精確的測量溫室的氣候、土壤參數(shù)等，并利用手動、自動兩種方式啟動或關(guān)閉不同的執(zhí)行結(jié)構(gòu)（遮陽幕、加熱器、濕簾水泵及風(fēng)機(jī)、通風(fēng)系統(tǒng)等），程序所需的數(shù)據(jù)都是通過各類傳感器實(shí)時(shí)采集的。
本控制系統(tǒng)具有的功能特點(diǎn)：
1、預(yù)測性：通過對氣候參數(shù)的分析，可以預(yù)測控制設(shè)備的運(yùn)行情況，提高設(shè)備的利用率，降低能耗。
2、強(qiáng)大的擴(kuò)展功能：通過選用不同的外圍設(shè)備，可以控制溫室環(huán)境及排熱風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、遮陽網(wǎng)、側(cè)窗、天窗、電動被、灌溉、施肥等。
3、完善的資料處理功能：通過中央控制軟件，可以不間斷地記錄各種傳感器的信息以及各種控制設(shè)備的動作記錄等。
4、遠(yuǎn)程監(jiān)控功能：即使工作人員不在現(xiàn)場，也可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對溫室內(nèi)的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和控制。
本控制系統(tǒng)具有的技術(shù)特點(diǎn)：
本方案空氣溫濕度、光照度、二氧化碳傳感器、土壤溫度傳感器、開關(guān)量采集器（大量機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、報(bào)警、手自動狀態(tài)）采用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字總線連接，不需要單獨(dú)布線，比使用常規(guī)傳感器、強(qiáng)弱電箱體連接節(jié)省線量在70%以上，節(jié)省材料，降低施工費(fèi)用，創(chuàng)新施工工藝，節(jié)材符合環(huán)保節(jié)能減排要求。
1、本方案為全數(shù)字化方案，由每個(gè)溫濕度探頭輸出的直接為可聯(lián)網(wǎng)數(shù)字信號。
2、由于采用先進(jìn)的數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，本方案按網(wǎng)絡(luò)布線，方便、經(jīng)濟(jì)。
3、因?yàn)槊總€(gè)溫濕度探頭輸出的直接為可聯(lián)網(wǎng)數(shù)字信號，信號傳輸過程的衰減不會影響系統(tǒng)精度，且傳輸距離長，每個(gè)出線口“ITU總線”可接32個(gè)ITU設(shè)備的距離可達(dá)100M。
4、采集模塊自動識別傳感器類型、數(shù)量，配置和擴(kuò)展方便，,可以根據(jù)現(xiàn)場安裝條件，適當(dāng)選擇模塊的安裝位置及使用模塊的數(shù)量，以便降低成本。
5、上位機(jī)同采集模塊之間采用支持距離1.2公里的多子站通信協(xié)議
采用基于win/nt或linux平臺的組態(tài)軟件技術(shù)，可根據(jù)不同客戶需求，方便、快速的生成個(gè)性化的人機(jī)界面。
標(biāo)準(zhǔn)化總線設(shè)計(jì)，可方便的擴(kuò)展控制及其他功能及同其他系統(tǒng)互連。
采用低功耗設(shè)計(jì)，只需對采集及控制器供電，無需對傳感器供電，現(xiàn)場供電點(diǎn)少，施工方便2. 系統(tǒng)概述
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到了長足的進(jìn)步，全國各地根據(jù)需要普遍建設(shè)了智能溫室、日光溫室、塑料大棚等為農(nóng)作物創(chuàng)造出良好的生長環(huán)境。溫室工程成為高效農(nóng)業(yè)的重要組成部分。
溫室大棚就是建立一個(gè)模擬適合生物生長的氣候條件，創(chuàng)造一個(gè)人工氣象環(huán)境，來消除溫度、濕度等對生物生長的限制。能使不同的農(nóng)作物在不適合生長的季節(jié)產(chǎn)出，部分或完全的擺脫農(nóng)作物對自然條件的依賴。
智能溫室大棚控制系統(tǒng)是針對溫室大棚正常有效運(yùn)轉(zhuǎn)的控制要求配置的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理系統(tǒng)。采用數(shù)字傳感器技術(shù)、依托傳統(tǒng)溫室大棚生產(chǎn)工藝、設(shè)計(jì)的具有高可靠性、安全性、可擴(kuò)展性的軟硬件系統(tǒng)。
智能溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和組態(tài)軟件實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程獲取溫室大棚內(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(diǎn)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(shí)，該系統(tǒng)還可以通過手機(jī)、PDA、計(jì)算機(jī)等信息終端向農(nóng)戶推送實(shí)時(shí)監(jiān)測信息、預(yù)警信息、農(nóng)技知識等，實(shí)現(xiàn)溫室大棚集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。
2.1 溫室大棚互聯(lián)網(wǎng)智能管控云服務(wù)宗旨
溫室大棚就是建立一個(gè)模擬適合生物生長的氣候條件，創(chuàng)造一個(gè)人工氣象環(huán)境，來消除溫度、濕度等對生物生長的限制。能使不同的農(nóng)作物在不適合生長的季節(jié)產(chǎn)出，部分或完全的擺脫農(nóng)作物對自然條件的依賴。
如何保障溫室大棚內(nèi)機(jī)電設(shè)備的安全、可靠、節(jié)能以及高效運(yùn)維，在服務(wù)占比逐年上升（工人緊缺）和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理信息化建設(shè)發(fā)展的背景下，使用互聯(lián)網(wǎng)管控云服務(wù)顯得十分重要。溫室大棚互聯(lián)網(wǎng)智能管控云服務(wù)解決方案，高效整合了咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化施工、安全可靠節(jié)能運(yùn)行、高效運(yùn)維服務(wù)等環(huán)節(jié)，面向最終用戶和中間服務(wù)商提供一站式可靠、安全、高效的溫室大棚互聯(lián)網(wǎng)智能管控云服務(wù)解決方案。
溫室大棚互聯(lián)網(wǎng)智能管控云服務(wù)宗旨是：
提升效率、降低能耗、實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管控平臺、保障安全運(yùn)營。
2.1 設(shè)計(jì)原則
? 系統(tǒng)性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠
? 系統(tǒng)施工簡便，節(jié)約人工成本
? 操作簡單，維護(hù)方便
? 整個(gè)系統(tǒng)易于擴(kuò)展
? 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)節(jié)能，維護(hù)費(fèi)用低
? 性能價(jià)格比高
3 公司從事溫室智能控制的優(yōu)勢
智能溫室大棚控制系統(tǒng)是針對溫室大棚正常有效運(yùn)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(jì)的具有高可靠性、安全性、可擴(kuò)展性的軟硬件系統(tǒng)。
3.1.1 系統(tǒng)產(chǎn)品服務(wù)優(yōu)勢
公司提供全系列“溫室大棚互聯(lián)網(wǎng)智能管控云服務(wù)”系統(tǒng)產(chǎn)品，面向最終用戶和中間服務(wù)商提供一站式產(chǎn)品和服務(wù)，提供可靠、安全、高效的溫室大棚互聯(lián)網(wǎng)智能管控云服務(wù)解決方案。
技術(shù)先進(jìn)性/開放性：
自控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)遵照ANSI/ASHRAE135-1995標(biāo)準(zhǔn)（歐洲CEN Technical Committee 247），這種標(biāo)準(zhǔn)為非專用的開放的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。具有互操作性(Interoperability)。系統(tǒng)屏棄了使用網(wǎng)關(guān)接入自控網(wǎng)的做法，而是將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成在它的各層均使用自控網(wǎng)。系統(tǒng)是一個(gè)真正的自控網(wǎng)、并具有完全可編程的高性能系統(tǒng)。
系統(tǒng)的安全性：
完全實(shí)現(xiàn)分散控制， PLC控制器獨(dú)立運(yùn)行，獨(dú)立下載程序，控制邏輯實(shí)現(xiàn)不依賴于通訊，也不依賴于上位機(jī)。因此，系統(tǒng)通訊中斷或上位機(jī)癱瘓，完全不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。系統(tǒng)有極高的安全性。系統(tǒng)帶有掉電保護(hù)功能，停電后數(shù)據(jù)永久保存，不會丟失。
系統(tǒng)兼容性 ：
公司有完整的系列產(chǎn)品支持全部符合標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，而且過去多年來生產(chǎn)的產(chǎn)品均可納入網(wǎng)絡(luò)中。新舊系統(tǒng)完全兼容而不需要改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。并且可以兼容任何符合BACnet協(xié)議的設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)。也可以輕松集成MODBUS及其他通訊協(xié)議的設(shè)備。
系統(tǒng)的穩(wěn)定性：
完全按照工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)通訊自適應(yīng)波特率，可以保證各種應(yīng)用環(huán)境的正常通訊質(zhì)量。
在線編程：
可以在線編程，并在網(wǎng)絡(luò)上傳送
軟件監(jiān)控能力：
對所有工作點(diǎn)全面監(jiān)控
編程語言：
面向用戶圖形化編程語言，具有在線編程能力。
系統(tǒng)操作權(quán)限級別：
10級。對不同級別的操作人員規(guī)定不同的操作性質(zhì)。例如低級別的操作者只能瀏覽系統(tǒng)的工作狀態(tài)或趨勢數(shù)據(jù)，高級別的操作者可以對系統(tǒng)進(jìn)行控制或編輯等。
強(qiáng)大的過程控制管理功能：
? 能夠通過軟件編程實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的自動控制，避免能源的浪費(fèi)。
? 警報(bào)程序-提供實(shí)時(shí)警報(bào)訊息、警報(bào)記錄并自動撥號通知重要人員。
? 歷史數(shù)據(jù)及趨勢記錄程序—提供對特殊監(jiān)控點(diǎn)圖形及文字趨勢記錄。
? 報(bào)表及打印程序—豐富的報(bào)表內(nèi)容提供檢視及虛擬系統(tǒng)操作效率。
3.1.2系統(tǒng)云平臺的優(yōu)勢
公司順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，靠自身強(qiáng)大的節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品制造、工程設(shè)計(jì)實(shí)施、節(jié)能專家人才、專業(yè)管理維護(hù)等多方面的優(yōu)勢，建立互聯(lián)網(wǎng)智能管理云服務(wù)EScloud系統(tǒng)，建立溫室大棚互聯(lián)網(wǎng)智能管控的“互聯(lián)網(wǎng)+模式”，針對大的農(nóng)業(yè)公司，和欣公司EScloud系統(tǒng)云平臺對環(huán)境數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)、及設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)作整體數(shù)據(jù)分析，并根據(jù)氣象信息庫、專家優(yōu)化算法庫、其他策略庫等信息，進(jìn)行區(qū)域能耗和農(nóng)業(yè)所有全線能耗的仿真計(jì)算，對單個(gè)溫室和基地全種植區(qū)進(jìn)行綜合優(yōu)化。
EScloud系統(tǒng)平臺以公開的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)。EScloud系統(tǒng)平臺使用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)與自動化技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，掌握詳細(xì)的能源流動和能源消耗，并可以完成能源動力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備在正常及事故情況下的監(jiān)測、結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)給出的大數(shù)據(jù)，形成計(jì)算資源池，每個(gè)用戶都可以根據(jù)需求遠(yuǎn)程享受服務(wù)器的強(qiáng)大功能。各地能源管理者電腦等終端，將不再需要很高的配置，大量的數(shù)據(jù)處理功能將交給云計(jì)算中心的超級計(jì)算機(jī)，提高用戶業(yè)務(wù)的敏捷性和動態(tài)性。
EScloud系統(tǒng)的建立，將為客戶形成“低投入、低消耗、低排放、高效率”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，加快構(gòu)建節(jié)能型產(chǎn)業(yè)體系，讓企業(yè)管理緊跟最新技術(shù)發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)溫室監(jiān)控和節(jié)能的互聯(lián)網(wǎng)+模式。為工藝生產(chǎn)優(yōu)化工作提供有力的技術(shù)支撐與后評價(jià)手段，優(yōu)化的行為管理方式，對系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)全面靈活高效的調(diào)度，使得智慧能源得以實(shí)現(xiàn)。
