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微嵌工业平板电脑温室大棚控制系统应用案例
wqidjet | 2018-03-19 15:31:27    阅读:169   发布文章

  微嵌工业平板电脑温室大棚控制系统应用案例
  在我国农业现代化发展迅速的温室业届,广泛使用的温室机电中央控制系统,该系统其实并非什么高科技智能控制系统;且不说温室智能控制系统造价高不说,从实用性与操作简易度、维保难度、误报率等方面来看,最普通温室大棚控制系统应属最方便可靠的控制模式。
  目前,使用专业型强的控制模式的温室 大棚有:玻璃温室、生态温室、高档日光温室、PC阳光板温室、充气膜温室、大型观光型温室、科研温室、实验温室、教学实验温室、育苗温室、花卉温室等,总之最简单的就是最可靠的;在国内广大用户的经济水平与使用要求还未到达一键式全自动控制模式,温室大棚使用最广的是日光温室大棚,其功能只要能实现保温、通风、照明三大要素就基本上可以了,其他的监测温度、湿度、室外温度、风速、风向、雨量气象站环境因子等 ;在实际操作使用当中这些高科技控制探头并不能很好的结合实际环境来实现智能控制,大多数据还是要靠人工凭经验来操作完成,高科技并不能很可靠的带来实惠,在农业种植方面想要省去人工是很难实现的,实现温室大棚内基本功能的使用要求。
  随着社会经济的发展,设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径,已经越来越受到世界各国的重视,而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部分,是设施农业发展的高级阶段。希望通过改变植物生长的自然环境、.创造适合植物最佳的生长条件,避免外界恶劣的气候,达到调节产期,促进生长发育、防治病虫害等目的。
  远程大棚监控系统是一种用于家庭、仓库(厂房、花棚和塑料薄膜大棚)内环境温湿度监控及控制的全自动远程智能调节系统。它通过控制加热器及制冷器(通风)对温度进行自动调节,同时通过控制加湿机及除湿机的工作自动调节环境的相对湿度,使环境的温度和湿度达到适宜的范围。
  系统组网络以及通讯协议:
  (1)系统组网络组成:

  根据工艺运行的需求,我们做如下的网络系统设计:网络采用RS485总线设计。每5个大棚为一个网络节点。所有的传感器均走485总线,最终通过集线器将各个大棚的数据都汇集到监控中心。
  整个系统可承载的数据分成如下的几个部分:
  1:工业控制数据
  2:采集数据
  3:工业标准的MODBUS总线通讯
  4:控制系统:

  组网特点:自动化控制系统是开放的控制系统,除了具有良好的网络通讯能力外,还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口,以后可以任意扩展控制系统。
  整个系统采用多级网络结构,即生产管理网和生产控制网,将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开,分别使用不同的网络。有效地提高了通讯的效率,降低了通讯负荷。
  以现场控制为最优原则,其次是监控中心、最后是远程控制、采用的通讯协议:
  Modbus协议由著名的自动化设备制造商莫迪康公司开发,是应用于自动控制器上的一种通用协议。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一种通用工业标准。
  系统组成:

  1、大棚现场采集控制终端
  大棚现场采集控制终端负责24小时采集温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数。
  2、无线传输设备
  微嵌工业平板电脑只要内置一张GPRS数据卡就能和互联网进行通信,和大棚现场采集终端通过232/485连接后,将采集终端送上来的数据原封不动的通过网络传输到数据管理中心。通用性强,即插即用,体积小巧安装使用简单便捷,无需太多专业技能,而且针对不同的工程情况可选择不同的网络IP MODEM。
  3、数据管理中心
  数据中心对现场实时采集的温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行分析处理,不仅进行完成的统计做出相应的统计报表,并做出趋势分析,且以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。当温湿度超过设定值的时候,自动开启或者关闭指定设备。
  传统农业大棚均采用传统的温湿度显示表,人工开关水阀等传统的耕作方式,该生产流程在小范围农作物种植情况下能够满足需求,随着大农业的生产变革,集中化、规模化已是农业逐渐发展的趋势。
  随着传感技术和自动化技术的发展,用于大棚种植监控的传感器品类越来越多,大棚种植整体自动化水平也随之上升。 农业大棚监控是利用传感器来监控大棚内的温度、湿度、光照和土壤湿度、土壤温度、CO2浓度等影响农作物生长的环境参数,通过信息化无线传输网络把数据传输到系统进行智能化分析,同时通过微嵌工业平板电脑系统远程控制大棚内的水阀、加热、滴管、喷灌等设备,从而确保农作物能够在最佳的状态下进行生长。
  微嵌工业平板电脑针对“农业智能大棚监控系统”,采用模块化集成概念,能够支持不同种类的传感器,不同形式的电动机构,及不同形式的通信传输手段的多种组合。该系统即可以采用现地的触摸屏进行控制,也可以通过中心计算机进行控制,操作人员只需在工业计算机前,用鼠标操作即可实现大棚内各环境状态的采集和电气设备的远程执行。
  农业智能大棚监控系统技术特点:

  (1)微嵌工业平板电脑通过各个类型的传感器可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等;
  (2)可远程控制滴管、喷灌等供水系统,及远程控制加热装置、加湿装置、除虫装置(电动)、玻璃天窗(电动)等;
  (3)微嵌工业平板电脑及传感器均可支持太阳能供电;
  (4)传感器节点可选信号电缆(有线)、Zigbee(无线)、超短波(无线)等;
  (5)微嵌工业平板电脑可通过有线或GPRS/CDM等技术与远程计算机通讯;
  (6)实时图像与视频监控功能。农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端,从而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用,可直观地反映了农作物生产的实时状态,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。
  微嵌工业平板电脑主要监测参数(可按用户要求选择):温度;湿度;光照强度;光合有效辐射;CO2;土壤温度;土壤水分;土壤PH值;气压;风向;风速;雨量等;
  微嵌工业平板电脑主要控制对象(可按用户要求选择):电动阀;电磁阀;水泵电机;加热装置;加湿装置;电动除虫装置;电动玻璃窗等。
  微嵌工业平板电脑传输方式:无线GPRS、3G、WIFI、超短波、Zigbee、微波、光纤、网线。

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