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                      農業大棚溫室環境無線監測系統方案

                      2020-01-07 08:19:56???? 作者 :云飛科技

                        1. WBee應用方案

                        WBee溫室大棚智能監控系統實現方案:

                        隨著無線智能控制技術的快速發展,溫室大棚控制系統向著越來越先進、功能越來越完備的無線智能控制的方向發展。新的大棚智能控制系統利用WBee無線采集傳輸設備,改造傳統的有線控制方式為無線控制方式,通過前端傳感器設備把溫濕度等環境參數通過無線自組網匯總到服務器,利用控制技術使溫室大棚環境達到植物的佳的生長狀態。

                        在實際生產的基礎上和溫室自動控制技術,通過總結、收集農業領域知識、技術和各種實驗數據,經過分析處理進行構造專家系統,以建立植物生長的數學模型為理論依據,研究開發出一種適合不同農作物生長的溫室專家智能控制系統。它可以利用現場的溫度傳感器、濕度傳感器、光照強度傳感器測量溫室大棚的溫度、濕度、光照強度等環境因素,通過土壤綜合檢測設備測量土壤中的PH值、土壤微量礦物質元素、土壤濕度等環境參數。然后控制中心對數據分析與處理,并對大棚的各種環境因素進行遠程控制,以基于作物和環境信息的知識的專家決策系統為依托,實現利用智能化和信息化的溫室大棚無線智能監控系統。

                        以一個溫室大棚中的智能監控系統為例。每一個大棚需要采集4組數據,每一組數據包括大棚內的溫度、濕度、光照度和CO2濃度。農業大棚的數據采集是通過大棚內的溫度、濕度、光強度和CO2濃度采集傳感器進行數據采集。利用Wbee的六路A/D采集分時對各個監控點進行巡回檢測。主控芯片對數據進行濾波處理后打包送至無線網絡的中心節點。其數據采集結構如圖所示:

                        WBee將大棚內的4種環境參數信息傳輸到無線網絡中的子節點,子節點每隔一定的時間輪流向主節點發送信息。主節點組建了基于WBee技術的星型網絡拓撲結構,主節點在星型網絡中充當協調器的角色,協調器主要實現對整個網絡的管理以及接受子節點轉發的數據等功能;各子節點具有數據采集和轉發的功能,可以將大棚內溫濕度數據,空氣中光照含量,CO2濃度這些農作物生長的環境信息采集過來,該設備節點安裝在溫室大棚內。

                        主節點收到數據之后將各節點的數據傳輸給智能監控系統的控制中心進行數據存儲及分析;控制中心同時負責對大棚內的各個執行機構的控制,利用WBee主節點把控制命令發送到子節點,從而通過WBee的串口或者I/O腳控制增溫降溫、加溫除濕、遮陽補光等調控設備,按不同環境需求調控與協調溫室大棚的環境參數適應不同的作物的成長需求。

                        為了更方便清晰的掌握溫室大棚作物的環境參數情況,選用工業組態軟件作為上位機組態開發平臺,通過數據流連接和設置,可以實現上位界面和無線收發模塊的實時通信,另外監控中心可以通過有線網絡或者運營商(2G/3G/4G)網絡方式連接到INTERNET,用戶可以直接通過IE瀏覽器直接查看溫室大棚作物的生長情況。

                        2. 應用方案優勢

                        1. 安裝簡單

                        通過WBee無線進行環境參數的采集,可以大大減低有線組網布線的麻煩,不需要在土壤中鋪設大量的線纜,不影響作物的耕作。安裝簡易,拆卸簡單,節省了布線成本,并且可以靈活移動WBee采集節點的位置。

                        2. 遠程監控

                        通過互聯網,在家里就可以遠程檢測和控制溫室大棚的生長環境,而不用親臨現場進行手動控制。而且可以把作物的生長環境情況存儲于云端,可以用于農作物的生長分析,得到農作物的佳生長環境。

                        3. 高度拓展性

                        如果現有的環境因子采集節點不夠,可以隨時增加,很快加入到WBee采集網絡中,即裝即用,而不會產生重新布線等復雜的安裝流程,同時也不會影響到其他設備的工作。

                        4. 故障檢測

                        當大棚內的硬件系統出現故障時,通過WBee的I/O腳觸發報警,并通過自組網絡把報警數據傳輸到監控中心,監控中心分析報警信息,顯示設備故障的位置信息。維修人員可以直接快速定位故障節點,展開工作排查故障,快速解決問題,保證系統的安全運行。

                        5.功能強大的WBee

                        廈門為那自主研發的WBee集合了A/D數據采集、I/O控制報警、RS232/RS485/RS422/TTL等多種接口;WBee傳輸可視距離可達4KM,相對于zigbee(1km左右)來說,在傳輸距離上有絕對的優勢;同時WBee使用的是自組網的無線傳輸技術,所以設備在運行中不會產生任何的流量費用,為用戶節省管理開支。


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