智能温室物联网技术,助力现代农业锦上添花

2019-06-28 17:48:10 0
智能温室物联网技术,助力现代农业锦上添花



智能温室物联网技术,助力现代农业锦上添花




物联网温室智能管理平台融合智能感知、识别、控制技术与计算机、网络技术,通过传感器集群对温室内环境诸多因子进行实时监测,采用近场无线通信与下位计算机对数据进行统计、汇总后采用互联网平台传输至主控计算机,主控计算机通过专用的数据库软件对数据进行比对和判定后,发出控制指令,通过下位机对滴港泵、肥类泵、农药泵、CO2发生器进行自动控制,最终完成温室环境与农作物生长条件的自动调节与控制。整个平台实现了作物数据的实时更新,作物影像的实时查看,温室系统的实时控制,是物联网技术在农业上应用的重要成果。该平台由硬件系统和软件系统2部分组成,其中硬件部分主要由数据采集设备、传感器和传输设备、显示设备及通信系统组成,软件部分主要由作物生长数据库、数据采集系统、温室控制系统、网络数据中心及移动端APP组成。项目建设以信息技术、数字处理技术为支挥,利用计算机网络对棚室作物生长状况进行实时监测,通过传感器和传输设备,获得各类信息并进行综合处理,以此建立作物泄溉系统。


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硬件系统

构成的传感器模组,包括环境温湿度传感器、土境温湿度传感器、CO2浓度传感器、日照强度传感器、雨量传感器、植物光谱分析仪、土壤元素分析仪。


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控制机构

包括各管路关联电磁阀、水泵、通风电机、遮阳步进电机等组成。


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通信系统

包括远程通信及近场通信。远程通信系统包括使用运营商的2G/3G/4G网络传输,近场通信包括传感器与主控电脑之间的无线传输模块。

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软件系统

作物生长管理数据库的建立

建立符合吉林省省情的几种代表性作物的生长规律模型,模型包括作物在每一生长阶段的需水、温度、肥料、衣药等参数,将传感器获取的数据与之进行比对,实现数字化温室自动操作。我中心经过长期试验得出了一整套相关作物的生长数据,通过数据可以避免传统作物种植过程中凭经验灌溉、施肥、喷西农药等过程的浪费,同时也避免了因施肥和喷洒农药过量而造成士壤板结、农药化肥所造成的污染。编写数据结构体系,以“高速数据读写,降低数据冗余”方式优化数据结构。


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温室智能控制系统

通过传感器模组采集的数据,对整个温室的环境因子按照历史数据,作物最优生长数据等依据进行控制,发送控制信号至爆控机构,实现温室环境的调节。


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网络数据中心

该中心不仅保留原始数据库,而且及时更新当前作物数据,同时可以实现授权用户的远程管理。


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移动端APP开发

实现在移动设备上对于温室的实时管理,完全体现了物联网价值。


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该系统具有的功能

系统可根据用户输入各地块种植作物、土壤类型(也可从计算机中调用)后,系统便会根据作物生产的气急条件、土壤养分状况等,动态监测棚室温度变化、土壤含水量的变化,日照强度的变化,棚室内CO2的浓度等参数。然后自动精确的控制作物生长期间所需的灌溉、通风、加热、光照、追肥因素等。


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除自动控制外,系统还设定了半自动控制方式。所谓半自动控制方式,就是指系统允许用户根据实际情况控制开停机。用户可人为的启动或关闭阀门。

系统可根据作物生长期间的作物生长状况、土壤类型、土壤养分状况、气象等条件,提供几种作物智能控制的决策实施方案。用户在种植类新作物时,可以在控制器上修改参数,满足实际情况的需要,具有良好的扩展性。


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控制器采用专用单片机外围接口芯片设计,可靠性高;使用标准RS-232串口,与计算机机连接,交换数据,实现在线实时检测。系统设有自动断电记忆功能。


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