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农业大棚监控

一、KITOZER(开拓者)农业大棚监控系统概述

农业大棚智能温室监测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。

 

二、农业大棚监控系统的原理

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、二氧化碳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)。

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。

 

本公司研发的温室智能自动化控制系统功能以土壤温湿度值、空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳等为基础,用户可以设定其参数的目标值,程序根据用户设定的目标值控制及监测电磁阀、水泵、施肥系统、天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等设备的状态,以保证温室内以上几项参数在用户设定的目标值范围之内。计算机系统无需开机。

三、农业大棚监控系统的组成

农业大棚智能温室监测系统主要由中心服务器控制平台、现场控制器、各式传感器(二氧化碳传感器、温湿度传感器等)、串口服务器、采集模块等组成。

1.监控平台

监控平台可用物联网感知应用平台或者是为客户专门定制的操作监测平台。能够实现监测、查询、运算、建模、统计、控制、存储、分析、报警等多项功能。

2.现场控制器

现场控制节点由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成,与中心服务器控制平台可通过有线、无线、3G/2G方式连接到一起。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。

四、控制/主控器/控制器

1、主控制器可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照强度等各项参数情况,以数字、和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息,监测点位可扩展点。

2、数据集中器提供RS485接口,在没有配无线监控电脑或监控电脑损坏、瘫痪,可随时用RS485连接电脑导出将数据转至其它电脑。

3、温湿度监控软件采用标准windows 98/2000/XP全中文图形界面,实时显示、记录各监测点的数据值和曲线变化,统计各个数据的历史数据、更大值、更小值及平均值,累积数据等。

4、监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻的数据及运行报告。

5、主控器功能强大的数据处理与通讯能力,采用计算机网络通讯技术, 局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑,在线查看监控点位的变化情况,实现远程监测。系统不但能够在值班室监测,领导在自己办公室可以非常方便地观看和监控。

6、系统可扩充多种记录数据分析处理软件,能进行绘制棒图、饼图,进行曲线拟合等处理,可按TXT格式输出,也能进入EXCEL电子表格等office的软件进行数据处理。 

五、现场数据采集与控制功能

棚内的各参数传感器,对温室环境进行多点实时动态采集,经过A/D转换送入单片机处理,驱动执行装置从而实现温室环境的自动智能调节。显示装置实时显示温室内的温湿度、光照度等数值,能够更加一目了然地展示温室大棚数据全貌。

1.温湿度监测 

通过温湿度传感器监测大棚室外空气环境温湿度、室内空气环境温湿度、地表温湿度、土壤温湿度等,并能对数据进行采集、分析运算、控制、存储、发送等。 

 

2.光照度监测 

 

通过光感和光敏传感器监测记录温室大棚内光线的强度,可以直接与相关的补光系统、遮阳系统等设备相连,必要时自动打开相关设备。通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端。

3.CO2O2浓度监测

 

在温室大棚内部署二氧化碳浓度传感器,实时监测温室中二氧化碳的含量,当浓度超过系统设定阙值范围时,通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端,由相关工作人员做出相应调整。

4.分区域检测

同一个棚内划区域控制管理,可实现每个种植区不同温湿度、不同气体配置等环境技术指标。用户可以通过来监测、查询各区域的数据。也可以对个分块进行单独控制和整体协调控制。

5.灌溉及喷药施肥控制

水灌溉与农药喷洒采用一套管线系统,根据植物生长模式,可通过自动、手动方式进行操作。

6.报警控制

 

用户可设定某些参数指标的上限和下限。大棚温度应在30-15摄氏度之间,高于或低于这个温度范围都会产生报警信息,并在中控平台和现场控制节点显示出来。

7.节点故障通知 

 

现场控制节点出现故障时可及时以中心服务器平台、手机短信、报警信息等方式通知管理者。

8.备用冗余功能

为了避免设备故障及异常带来不便,影响作物的生长。设备可进行扩展冗余,当设备出现故障时,辅助设备进行切换。从而实现连续无故障运行,增加系统稳定性和可靠性。

六、系统界面

生态农业智能温室大棚自动监控软件,采集温室大棚内现场数据,经传感器数据模块传送至RS485节点上,然后通过网络传输到数据平台,按照相关设定进行分析展示并进一步完成相应控制。

1、 友好的用户登陆管理界面 

 

 

规定用户使用权限,不同用户提供不同的操作权限,非用户不能登陆系统,保证系统安全,操作简单而富有人性化。

2、实时历史、曲线报表数据分析 

 

系统将采集到的数据信息以实时曲线的方式显示给用户,并根据需要按照日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表。便于对温室大棚运转情况进行分析做出改进,提高温室大棚的生产效率。

3、多种形式的报警功能,适合不同场合需要 

 

工作人员根据温室大棚内的具体情况设置温度、湿度等参数限值。在监测时,如发现有监测结果超出设定的阈值时,系统会自动发出报警提醒工作人员,报警形式包括:声光报警、电话报警、短信报警、E-MAIL报警等。

4、远程控制 

现场采集设备将采集到的数据通过网络传输到中控数据平台,用户从终端可以查看温室大棚现场的实时数据,并使用远程控制功能通过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作,如自动喷洒系统、自动换气系统、自动浇灌系统。 

七、系统功能特点

1.高度灵活

系统具有灵活开放性,可以根据不同用户的农业生产需求,可接入多种传感监控设备以及设施。

2.系统操作简单

系统利用图形界面,一目了然,操作简单快捷。内置的自主研发图形界面设计器,可以绘制现场生产环境及设备布局,实时展现采集的数据,而且通过声光信号提示报警信息。

3.防控型强

根据预设的作物生长计划和策略,一旦出现异常情况,如达到空气温度上限,土壤湿度下限阈值等,系统会自动通过短信、邮件或者APP发出预警通知到生产者,及时防控,降低生产风险。

4.自动化程度高

系统可根据预设作物的生长计划和策略,实现全自动运行,远程自动控制生产设备,大大降低了人力成本投入的同时,也可以避免人为操作的错误,实现精准的农事作业,有效提高生产效率。

5.监控受限小

系统已实现与手机、平板电脑端、PC电脑端无缝对接,管理者可随时随地对种植园区进行远程监控。

八、系统的优势

1、采用工业485总线,光纤城际网络,标准工业电流信号相结合的方式进行数据采集与传输,确保数据传输稳定性,情况下尽量降低成本,降低现场施工布线的复杂程度。

2、采用正版工业自动化组态软件,支持本地软件和远程软件的升级,方便以后功能扩展。

3、永远在线、接收和发送数据为内部系统不会产生通讯费用。

4、应用灵活、方便:只要将RS485信号通过硬件协议转换器可直接对接服务器计算机串口。

5、采集监控执行机构采用模块化设备,可方便以后硬件升级,采集点扩展,控制设备扩展等。

6、组网简单、迅速、灵活。

7、对于工业485网络,固定设备地址管理,自动识别终端设备,保证用网络的连接和安全性。

8、内置设备感应器,具备异常重起。

9、除了提供标准的通用功能外,还可根据用户的特殊需求定制功能。

10、控制操作简单,可现场通过控制柜开关控制各种设备动作,也可以通过培育中心综合服务器工控机操作个设备的运行启停。

11、培育中心采用工业专用计算机IPC作为主控综合服务器。保证数据采集及各种受控设备的稳定运行。

九、应用范围

农业大棚智能温室监测系统广泛应用于各水果、蔬菜农业种植大棚中,可以很好的监测周围了情况,保证作物的生长,降低生产风险。

十、案例分析

广东省汕尾市某中药项目

为了降低人力成本支出,以及确保种草药的产出品质,汕尾某中药种植基地利用信息化手段降低劳动力成本。而莱安作为智慧农业解决方案提供商,运用农业物联网技术优势,在节约生产成本方面成效显著,为此,种植基地选择莱安农业大棚智能温度检测系统莱安农业大棚智能温度检测系统可以实时监测温室大棚内包括空温度、湿度、光照度,二氧化碳浓度,土壤温湿度、土壤酸碱度等环境指标,可以手机远程智能控制大棚内的顶开窗侧开窗外遮阳风机湿帘水泵等电机设备,根据实时采集大棚内的环境数据,经过智能控制器或云平台计算分析,可实现联动远程智能控制,自动开启或关闭,智能设备替代人工作业,可以降低了中草药种植环节过程中对人工的依赖,同时也提高了种植大棚内环境数据监测的准确性,通过物联网云平台可以同时管理园区内多个大棚。种植基地还配置了户外智能气象站:功能包含监测与种植相关的各种气象要素,包括户外空气温度、湿度、光照度,二氧化碳浓度风速、风向、雨雪降雨量土壤温湿度土壤导电率

经过几个月的测试阶段,得到了种植基地人员的广泛好评,大大降低了人力成本与管理难度。

十一、配置清单


十二、技术参数

1.管理监控服务器

产品型号:KTR-X86

CPU:J1900

USB4个USB口

IO通道6DI 2 DO

硬盘机械硬盘500G (可选配固态硬盘120G或240G)

以太网口1个10/100/1000M以太网口

电源输入AC 220V

功耗<80W

环境温度-10℃~50℃

环境湿度:10%~90%RH,无凝露

静电防护接触放电:±6KV;空气放电:±8KV

EFT防护±2KV

×宽×高440MM × 280MM × 44MM

内存:1xSO-DIMM,DDR3 1333MHz Memory,4G(可选配8G)

串口:2个RS232,6个RS485串口

 

2.采集模块

产品型号:KTR-8060

隔离电压:5000VRMS

输入阻抗:3KΩ/0.5W

计数通道: 8

输入频率: 100 Hz

脉冲宽度: 5 ms

触点容量:(交流)250 V/3 A

触点容量:(直流)30 V /3 A

接通时间(典型):3 ms

断开时间(典型):1 ms

绝缘电阻:1000 MΩ(500VDC)

RS-485通讯接口(2线制)

输入阻抗:3KΩ/0.5W

电源要求:+9V~+36VDC

功耗:1.9W/24VDC

械特性:ABS塑料外壳,标准DIN导轨安装

工作温度:-10~70℃

存储温度:-25~85℃

湿度:5~95%,无结露

 

3.温湿度传感器

产品型号:KTR-TH11

电源:DC12V

湿度量程: 0%RH~100%RH

温度量程:0℃~50℃

准确湿度:±3%RH(5%RH~95%RH,25℃)

准确温度:±0.5℃(0℃~50℃)

工作环境:-10℃~60℃;0%RH~100%RH(非结露)

湿度稳定性:<1%RH/y

温度稳定性:<0.1℃/y

响应时间:15s(1m/s 风速)

输出接口:RS485

壳:86壳白色

大小:87mm x 87mm x 26mm      

产品重量:约 110 克

 

4.二氧化碳传感器

产品型号:KTR-MG811-CO2

供电电源:12V-24V DC

耗电:<1. 15W (12VDC, 25℃)

温度:-30-50°C (-20-40°℃持续)

电流:4-20mA

电压输出负载:≤250Ω

测量范围:5000ppm/1%/3%/65%/100%可选

测量精度:±(50ppm+3%读数)(25℃)

 

 

5.光照度变送器

产品型号:KTR-100LUX

直流供电:DC10~30V

波特率:2400/4800/9600

温度精度:±0.3℃(25℃)

湿度精度:±2%RH(60% 25℃)

光照精度:±7%

温度量程:-40~80℃

湿度量程:0~100%RH

设备功率:≤0.5W

 

6.土壤PH变送器

产品型号:KTR-PH300

PH检测范围:3.0~8.0PH

PH精度:±0.2PH(3.0~7.0PH)

环境温度:5~50℃

湿度检测范围:10%~80%

测量深度:8~10cm

探杆长度:10cm

分辨率:0.1PH

 

7.土壤/水分/温度三合一传感器

产品型号:KTR-TW

供电方式:9~18V直流供电

通讯方式:RS485/4G/WIFI

采集间隔:1H(可自行设置)

上报间隔:1H(可自行设置)

尺寸:136*44mm

温度测量范围:-40~80℃

温度精度:0.1℃

防水等级:IP67

 

8.风速变送器

产品型号:KTR-YGC-FS

测量范围:0~30m/s

测量精度:±1m/s

响应时间:<5s

波特率:2400/4800/9600

耗电:<1W

工作温度:0~100%RH(15~95%RH)

启动风力:0.2~0.4m/s

 

9.太阳能板

输入功率:200w

重量:13KG

功率偏差:5%

开路电压:45.82V

短路电流:5.59A

工作电压:36.13V

工作电流:5.5A

光伏板尺寸:1580*820mm

十三、总结

 广州莱安专业生产销售智慧农业大棚系列产品,拥有18年以上施工及实施经验,为广大客户解决了智慧农业大棚各种难题,得到了广大客户的广泛认可。我司免费为直接客户及工程集成商提供智慧农业大棚解决方案及报价,欢迎全国广大客户来人来电咨询业务!