產(chǎn)品詳情:
一、農(nóng)業(yè)大棚控制系統(tǒng)
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,農(nóng)作物的生長與自然界很多因素相關(guān),比如大氣溫度、空氣濕度、土壤的溫濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度、水分及其他養(yǎng)分等等。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)作業(yè)過程中,主要依靠人的感知能力來對影響農(nóng)作物生長的參數(shù)進(jìn)行管理,這種方式存在著極大的不準(zhǔn)確性,
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也就成為一種粗放式管理,達(dá)不到精細(xì)化管理的要求。
面對種種不利于我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的形式,農(nóng)業(yè)部明確表示,“十二五”時(shí)期是我國社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的深入推進(jìn)期,應(yīng)加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)體系改造提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),加速傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智能農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。大力發(fā)展農(nóng)業(yè)信息化,建設(shè)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)已成為國內(nèi)外農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然趨勢。
智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是基于固網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能監(jiān)管系統(tǒng),通過光照、溫度、濕度等無線傳感器實(shí)時(shí)采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù),布置攝像頭等監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)采集視頻信號,用戶通過電腦、平板或智能手機(jī)隨時(shí)隨地觀察現(xiàn)場情況和遠(yuǎn)程控制設(shè)備。系統(tǒng)能夠及時(shí)精確的滿足植物生長對環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo)要求,達(dá)到高幅增產(chǎn)和提高農(nóng)業(yè)自智能化水平的目的。
科技在不斷進(jìn)步,我們學(xué)校的教育也要與時(shí)俱進(jìn)。面對這樣的契機(jī),建設(shè)一個(gè)基于模擬農(nóng)業(yè)實(shí)景的智能農(nóng)業(yè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)顯得尤為重要。系統(tǒng)注重于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。培養(yǎng)學(xué)生掌握ZIGBEE組網(wǎng)、傳感器信息采集與安裝、WSN通信協(xié)議、農(nóng)業(yè)大棚智能執(zhí)行設(shè)備安裝與調(diào)試、移動(dòng)終端應(yīng)用軟件開發(fā)與安裝調(diào)試、監(jiān)控終端應(yīng)用軟件的安裝與調(diào)試等技術(shù),為學(xué)生參加現(xiàn)場施工、工程調(diào)試、系統(tǒng)集成等崗位提供了直接的培訓(xùn)。
二、農(nóng)業(yè)大棚控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
本方案針對智能農(nóng)業(yè)大棚,以ARM智能網(wǎng)關(guān)為核心,采用目前先進(jìn)的無線傳感技術(shù),ZigBee技術(shù),WiFi技術(shù),無線智能控制終端和控制軟件等,構(gòu)建智能化農(nóng)業(yè)管理和遠(yuǎn)程控制體系。架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層和應(yīng)用層,通過ARM網(wǎng)關(guān)機(jī)、PC機(jī)、手持智能網(wǎng)關(guān)對采集的各種信號進(jìn)行分析和匯總,自動(dòng)控制和開啟相關(guān)設(shè)備,提供環(huán)境監(jiān)測、智能控制、視頻監(jiān)控、智能聯(lián)動(dòng)等應(yīng)用,以達(dá)到智能,自控,高效,高產(chǎn)的目的。
三、農(nóng)業(yè)大棚平臺(tái)配置
系統(tǒng)主要由感知設(shè)備、控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、智能網(wǎng)關(guān)、智能終端組成。
1)感知設(shè)備:主要包含溫濕度傳感器、光照傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、人體感應(yīng)器、土壤水分傳感器、攝像頭、氣象工作站等,可根據(jù)客戶需求定制不同類型的傳感器。
2)控制設(shè)備:主要包含照明燈、卷簾機(jī)、加濕器、加熱器、報(bào)警器、風(fēng)扇、灌溉機(jī)等。
3)智能網(wǎng)關(guān):安裝在本地,主要由嵌入式主板組成,封裝在模具內(nèi),美觀大方。嵌入式主板集成ZigBee無線通信模塊,可設(shè)計(jì)為ZigBee協(xié)調(diào)器或路由器,分別用于建立ZigBee網(wǎng)絡(luò)或維護(hù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)。留有GPRS、3G、WIFI模塊的接口,可根據(jù)客戶需求集成通信模塊。
4)智能終端:Android平板電腦,運(yùn)行智能農(nóng)業(yè)軟件,實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、智能控制、視頻監(jiān)控、智能聯(lián)動(dòng)等功能。
四、農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
通過傳感設(shè)備實(shí)時(shí)采集溫室(大棚)內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤溫度、棚外溫度與風(fēng)速等數(shù)據(jù);將數(shù)據(jù)通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸給服務(wù)管理平臺(tái),服務(wù)服管理平臺(tái)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
空氣溫濕度監(jiān)測功能:根據(jù)溫濕度無線傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測大棚內(nèi)部空氣的溫度和濕度。
土壤濕度監(jiān)測功能:配有土壤濕度無線傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測溫室內(nèi)部土壤的濕度。
光照度監(jiān)測功能:采用光敏無線傳感器來實(shí)現(xiàn)對溫室內(nèi)部光照檢測,實(shí)時(shí)性強(qiáng)。?
CO2濃度檢測功能:采用CO2濃度傳感器,實(shí)時(shí)檢測大棚內(nèi)部CO2濃度。
雨水監(jiān)測功能:采用雨水傳感器,實(shí)時(shí)檢測是否下雨及雨量的大小。
風(fēng)速檢測功能:采用風(fēng)速傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)量大小。
風(fēng)向監(jiān)測功能:采用風(fēng)向傳感器,穩(wěn)定準(zhǔn)確的采集環(huán)境風(fēng)向信號。
土壤酸堿度監(jiān)測功能:采用土壤酸堿度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測大棚內(nèi)部土壤PH值。
五、農(nóng)業(yè)大棚智能控制系統(tǒng)
安裝電動(dòng)卷簾,排風(fēng)機(jī),電動(dòng)灌溉系統(tǒng)等機(jī)電設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)手機(jī)或電腦登錄系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。促進(jìn)植物光合作用功能:植物光合作用需要光照和二氧化碳。當(dāng)CO2濃度達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟風(fēng)扇加強(qiáng)通風(fēng),為植物提供充足的二氧化碳。?當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí),控制燈光打開以代替太陽光給植物生長發(fā)育營造必要的物理環(huán)境。
空氣加濕功能:如果溫室內(nèi)空氣濕度小于設(shè)定值,系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)加濕器,達(dá)到設(shè)定值后便停止加濕。土壤加濕功能:當(dāng)土壤濕度低于設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)便啟動(dòng)噴淋裝置來噴水,直到濕度達(dá)到設(shè)定值為止。環(huán)境升溫功能:當(dāng)溫室內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)便啟動(dòng)加熱器來升溫,直到溫度達(dá)到設(shè)定值為止。遮雨控制功能:當(dāng)檢測到有雨時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉窗簾。
六、農(nóng)業(yè)大棚聯(lián)動(dòng)控制子系統(tǒng)
預(yù)先設(shè)定適合條件的上限值和下限值,設(shè)定值可根據(jù)農(nóng)作物種類、生長周期和季節(jié)的變化進(jìn)行修改。當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)超出限值時(shí),將警告信息發(fā)送給相應(yīng)的用戶,及時(shí)采取措施。
聯(lián)動(dòng)項(xiàng)目 系統(tǒng)功能
溫度控制 當(dāng)檢測到空氣溫度低于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟加熱器,
當(dāng)檢測到空氣溫度高于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉加熱器
濕度控制 當(dāng)檢測到空氣濕度低于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟加濕器,
當(dāng)檢測到空氣濕度高于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉加濕器
光照控制 當(dāng)檢測到光照度低于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟植物生長燈
當(dāng)檢測到光照度高于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉植物生長燈
智能灌溉 當(dāng)檢測到土壤濕度低于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟水泵,
當(dāng)檢測到土壤濕度高于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉水泵
遮雨控制 當(dāng)檢測到有雨時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉窗簾,
當(dāng)檢測到雨停時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟窗簾
智能風(fēng)扇 當(dāng)檢測二氧化碳濃度低于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟換氣扇,
當(dāng)檢測二氧化碳濃度高于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉換氣扇
七、智能氣象監(jiān)測系統(tǒng)
農(nóng)業(yè)氣象站監(jiān)測系統(tǒng)具有氣象監(jiān)測功能,對作物生產(chǎn)和商業(yè)及科研分析提供強(qiáng)有力的信息支持,可對地面生態(tài)環(huán)境及多種氣象要素(溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、雨量、太陽輻射、土壤濕度、CO2等)進(jìn)行定時(shí)自動(dòng)采集,計(jì)算,處理,顯示,存儲(chǔ),通訊和打印,提高了觀測效率,減輕了觀測人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。支持多種網(wǎng)絡(luò)通訊功能,通過RS232接口與微機(jī)有線相連進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。農(nóng)業(yè)氣象站監(jiān)測系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定,檢測高,無人值守,抗干擾能力強(qiáng),軟件功能豐富等方面特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)氣象、水文地質(zhì)、海洋、軍事、建筑、農(nóng)業(yè)溫室、太陽能研究、學(xué)校教學(xué)、科學(xué)研究等領(lǐng)域。
名稱 測量范圍 分辨率 準(zhǔn)確度
環(huán)境溫度 -50~+100°C 0.1 °C <±0.2°C
相對濕度 0-100RH 0.1% ±1.2%RH
光照強(qiáng)度 0-200000LUX 1Lux ±2%
風(fēng)向 0-360° (16方向) 1° ±3°
風(fēng)速 0~75m/s 0.1 m/s ±(0.3+0.03V)m/s
雨> W4mm/min 0.2mm ±0.4mm
大氣壓力 10~1200hPa O.lhPa ±0.3hPa
土壤溫度 -50~+80°C 0.1 °C <±0.2°C
土壤濕度 0-100 0.1% ±2%
八、農(nóng)業(yè)智能化軟件開發(fā)
網(wǎng)關(guān)上安裝有基于android系統(tǒng)的智能農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)終端。包含環(huán)境檢測、智能控制、視頻監(jiān)控和智能聯(lián)動(dòng)四部分??梢院陀布糠诌M(jìn)行互動(dòng),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚的智能控制。
1)采用Cortex-A9處理器與Android操作系統(tǒng)為主控軟件分析端;
2)基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的Internet或3G網(wǎng)絡(luò)為服務(wù);
3)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)采用短距離、低功率ZigBee 無線通信技術(shù);
4)結(jié)合農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)S孟盗袀鞲衅鲗r(nóng)產(chǎn)品生長環(huán)境中的監(jiān)視;
5)采集溫濕度、PH值、光照以、土壤等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸;
6)通過溫濕度控制系統(tǒng)、自動(dòng)灌溉系統(tǒng)、農(nóng)場環(huán)境判斷的子系統(tǒng);
7)結(jié)合預(yù)設(shè)的濕度上下限進(jìn)行分析,控制大棚內(nèi)部環(huán)境濕度、溫度的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);
8)結(jié)合預(yù)設(shè)的淺土濕度進(jìn)行分析,判斷是否需要灌溉及何時(shí)停止的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);
9)結(jié)合預(yù)設(shè)的光照度數(shù)值進(jìn)行分析,判斷是否需要打開天棚簾的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);
10)結(jié)合預(yù)設(shè)的更多的傳感器信息,提供可二次開發(fā)支撐軟件平臺(tái);
11)Android后臺(tái)支持C/S、B/S架構(gòu),提供手機(jī)客戶端的應(yīng)用程序。
五、配套設(shè)備清單
序號 設(shè)備名稱 型號 數(shù)量 功能用途
1 物聯(lián)網(wǎng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) XC-IOT-MAX 41臺(tái) 平臺(tái)支持《嵌入式系統(tǒng)》、《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》、《物聯(lián)網(wǎng)工程》、《RFID開發(fā)與應(yīng)用》《窄帶物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用》等課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),兼顧科研及項(xiàng)目開發(fā)。支持嵌入式ARM與物聯(lián)網(wǎng)二合一,滿足物聯(lián)網(wǎng)課程的教學(xué)要求,并能滿足ARM的教學(xué)模塊,不需要另外配置ARM實(shí)驗(yàn)箱。配備Cortex-A9 仿真器以及嵌入式擴(kuò)展板,可以由淺入深的開發(fā)嵌入式上裸機(jī)、linux。通過類似單片機(jī)實(shí)驗(yàn)C語言和開發(fā)環(huán)境,可以直接調(diào)試嵌入式A9/A53總線的形式來控制所有外部單元數(shù)碼管、跑馬燈、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)等,調(diào)試時(shí)直接實(shí)現(xiàn)單步、斷點(diǎn)、寄存器查看等功能,實(shí)現(xiàn)學(xué)生掌握嵌入式的相關(guān)知識(shí)目的。
2 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái) XC-IOT-FA 2臺(tái) 實(shí)訓(xùn)臺(tái)操作區(qū)采用金屬結(jié)構(gòu),尺寸(長*寬*高):參考尺寸160cm*70cm*180cm,重量:<100Kg;外形:采用箱體整體呈直角梯形體,輸入電源:AC 220V 50Hz。
系統(tǒng)采用工業(yè)級傳感器、執(zhí)行器直接面向?qū)嶋H應(yīng)用,注重于實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。通過本教學(xué)實(shí) 驗(yàn)系統(tǒng),學(xué)生可加深對物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)行業(yè)(農(nóng)業(yè)、家居、貨柜、交通)系統(tǒng)的了解,熟悉物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最新技術(shù)??缮钊雽W(xué)習(xí)嵌入式ARM技術(shù)的硬件組成、操作系統(tǒng)及圖形用戶界面的移植、應(yīng)用程序開發(fā)等技術(shù);也可針對ZIGBEE技術(shù)、藍(lán)牙4.0技術(shù)、WIFI技術(shù)等無線傳感技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和了解;
3 物聯(lián)網(wǎng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái) XC-IOTVS-T6 41套 1)平臺(tái)能夠滿足學(xué)生通過軟件模擬學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)感知層的硬件設(shè)備,是純軟件系統(tǒng),可直接部署在教學(xué)機(jī)房或?qū)W生自己的電腦上,具備較強(qiáng)的靈活性。能夠在軟件環(huán)境下進(jìn)行WSN智能節(jié)點(diǎn)模塊組網(wǎng)學(xué)習(xí)、RFID射頻識(shí)別技術(shù)、單片機(jī)與傳感器開發(fā)技術(shù)、嵌入式等各種設(shè)備的仿真實(shí)驗(yàn)。上位機(jī)程序可以操作真實(shí)的硬件設(shè)備,也可以操作虛擬仿真設(shè)備,通過軟件模擬出來的設(shè)備具有和真實(shí)設(shè)備完全一致的特性及接口。
4 物聯(lián)網(wǎng)虛擬仿真授權(quán)與管理系統(tǒng) XC-IOTVS-S3 1 采用本地部署方案,在本地增設(shè)服務(wù)器,支持客戶端同時(shí)登陸不少于60個(gè)點(diǎn)數(shù),可連接服務(wù)器自動(dòng)升級新版軟件。服務(wù)器等配置符合虛擬仿真平臺(tái)需求,滿足虛擬仿真平臺(tái)部署后可以長期使用,不依賴于互聯(lián)網(wǎng)。
5 智慧城市與農(nóng)業(yè)氣象綜合應(yīng)用系統(tǒng) XC-SC-AM Cortex-A系列中控平臺(tái),綜合運(yùn)用嵌入式系統(tǒng)、RFID射頻識(shí)別技術(shù)、無線傳感技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、汽車導(dǎo)航定位、車聯(lián)網(wǎng)及多種集成化智能技術(shù),包含城市道路交通控制、智能公交、智能停車場、ETC不停車收費(fèi)、視頻監(jiān)控、道路環(huán)境監(jiān)管等功能
6 桌椅 定制 20張 自籌
7 講臺(tái) 定制 1臺(tái) 自籌
8 電腦 23臺(tái) 自籌
9 綜合布線 定制 1套 自籌
10 投影儀幕布 1套 自籌
11 音響話筒 1套 自籌
12 空調(diào) 2臺(tái) 自籌