智能物联网控制系统

 

物联网温室系统拓扑图

       数据采集层：通过传感器采集测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温度、土壤水分等农业环境要素，传输至数据采集控制器。

       数据传输层：所有控制器通过无线传输将数据传输至监控中心。

       数据管理层：监控中心管理软件根据不同作物，自动调用对应的农业专家数据库为控制目标，自动控制开关窗、遮阳、风机湿帘、生物补光、灌溉、施肥等环境控制设备，自动控制温室内环境，达到适宜植物生长范围，为植物生长提供最佳环境。实现温室无人值守自动化运行，减轻人员劳动力强度，减低温室能耗和运行成本。

       物联网温室控制系统针对不同用户需求专门研发出两套不同的产品：

       ● 专家数据库版（DX－KE型）

       ● 触摸版（DX－KJ型）

物联网温室控制系统—专家数据库版（DX－KE型）

       突出特点：

       ● 丰富的植物生长数据库由系统来自动调控温室整体环境。

       ● 产品定制功能强大：针对用户对温室环境调控的各种要求，可开发相对应的专业控制软硬件，从而达到植物生产所需要的最佳环境。

       适用范围：● 农业示范园区 ● 生产型温室 ● 检疫隔离温室 ● 育苗温室 ● 高档花卉温室等

       一套“专家数据库版（DX－KE型）”包括：

       成套传感器+气象站+温室数据采集控制器+计算机远程监控与数据管理软件

               传感器组                                气象站                      温室智能数据采集控制器

       用于采集室外环境参数（室外温度、湿度、光照辐射、风速、风向、雨雪信号、雨量等），起保护外遮阳、控制光照度、温度的作用。

       二、传感器：

       物联网温室控制系统可连接的传感器包括：温度、湿度、风速风向、光照、雨雪、CO2、土壤水分、土壤温度、水温、液面湿度、PH值、EC值、负压传感器等。

       空气温湿度传感器                      直插式土壤水分传感器

                光照传感器                                   风向风速传感器            

       1．采集能力：

       ⑴．气象站：

       ● 标准配置：室外温度、室外光照强度、风速、风向、雨雪信号。

       ● 扩展配置：室外湿度、雨量。

       ⑵．温室环境：

       ● 标准配置：室内多点温度、室内湿度。 

       ● 扩展配置：室内光照、CO2浓度、土壤温度、土壤湿度、营养液温度、水肥PH值、水肥EC值、温室室内外负压压差数值（用于检疫隔离温室）。                                            

       2．控制能力：

       ● 标准配置：双向天窗、侧窗、外遮阳幕、内遮阳保温幕、一二级风扇、湿帘、微雾降温加湿系统、环流风扇、补光灯、燃油（气、电）热风机、CO2补气、报警。

       ● 扩展配置：三级风扇、湿帘外翻窗、二级热风机、二级热风机、二级微雾、独立内保温幕、水暖混水阀、水暖循环泵、二级外遮阳（用于遮荫蓬）、负压变频调速风机（用于检疫隔离温室）和2组通用型输出。

       ● 灌溉控制：6支灌溉阀、1台定比例施肥器、1台水泵 

       能同时采集26条通道的所有数据，并且每隔10分钟记录一笔数据。

       4．人机交互：

       采集器采用汉字液晶屏，方便用户随时察看温室内的传感器值。例如：温度、湿度、光照度测量值。

       5．精准测量与可靠性能：

       ⑴．全部采用“美国进口温度传感器”与“瑞士进口传感器”，测量精度达到±0.2度。

       ⑵．控制板本身全部采用直插式安装方式，保证传感器在高温、高湿环境下，不结露、不短路。

       ⑶．配备外部防水屏蔽箱，防止智能高低压控制柜运行时产生高压电弧等情况，避免干扰控制器正常工作。

       ⑷．控制器采用“宽幅型开关电源”，针对农村电网不稳定现状进行设计，设备供电电压从150V－240V之间都可正常工作。

       ⑸．控制继电器采用外置插拔式，更加方便用户进行后期维护。

       6．智能控制过程：

       目标温度：系统具有每天四个时间段独立目标温度设定，相邻目标温度间软性过渡，防止温度突冷突热对作物的伤害。灵活的目标温度可适应作物全天不同环境温度的生理需求。由于系统始终能将“环境温度”控制在作物最需要的范围内，可以避免加温不足带来低温伤害，同时也能避免加温过量带来能源浪费。使能耗最经济，加温效果最出色。

温室内温度曲线图表

       ⑵．多级湿帘风扇控制：分成二级或三级进行分别降温。

       ⑶．通风窗的降温控制：配合湿帘风扇进行自动关闭。

       ⑷．外遮阳系统：根据室外光照强度及室内温度来自动运行。

       ⑸．内保温系统：依据光照强度及室内温度综合调整。

       ⑹．天窗系统：依据室外光照、气温、进行自然通风降温。

       ⑺．加热系统：依据室内温度的平均值，自动调整电磁阀。

       ⑻．灌溉系统：依据时间、光照强度、土壤湿度的测量值来进行控制。

       ⑼．保护系统（设备保护）：

       ● 湿帘防腐蚀保护。

       ● 温室内部抗风保护功能（负压）。

       ● 温室顶部外遮阳、天窗的保护。

       ● 温室风机设备的保护。

       ⑽．内遮阳系统（冬季保温控制，夏季遮阳降温控制）：

       ● 根据热量流向确定启动。

       ● 根据温室效应来优化内保温幕的保温。

       ● 根据植物光照与温度关系来确定。

       四、手机远程管理软件（选用）:

       根据用户对温室控制要求的多样性、复杂性、及用户操作的简便性，针对温室开发物联网手机端管控软件，手机下载并安装“物联网温室管理与控制系统”可实现以下功能。  

       ● 实现手机远程无线视频功能的实时监测。

       ● 实现手机远程数据实时刷新，在天气突变时，能自动提醒用户注意防风、防雨、保温、或降温处理。 

       ● 实现手机上专家远程控制功能。

手机远程管理软件                                                        手机远程管理各基地

       1．形象展示能力：软件以“极其逼真的三维动画”方式实时显示温室设备运行状态。在办公室的计算机上，能远距离监控所有温室并调整控制器所有参数。

计算机远程控制软件

       2．强大的数据收集与分析能力：只需每天打开一次计算机，系统将会自动连续记录下所有温室环境参数，同时自动统计每时段、每天、每月、每年的环境数据最大值、最小值和平均值。系统能同时生成各项温室参数的全日、全周、全月、全年的变化趋势曲线图，供用户进一步分析。

三维曲线分析图

       物联网技术可广泛应用到温室生产的不同阶段，把不同阶段植物的表现和环境因子进行分析，反馈到下一轮的生产中，从而实现更精准的管理，获得更优质的产品。