智慧育苗大棚监控系统方案

• 花匠小妙招
• 2024-11-24 08:19

一、智慧育苗大棚概述

智慧育苗大棚监控系统是面向育苗塑料大棚集节约、高产、生态、安全的发展需求 ，基于智能传感、无线传感、网络通信大规模数据处理与智能控制等物联网技术开发的集土壤及环境参数在线采集、智能组网、无线传输、数据处处理 、预警信息发布、决策支持、远程与自动控制等功能于一体的物联网系统。 用户可以通过手机、 计算机等信息终端，实时掌握种环境信息，及时获取异常报警信息及环境预警信息，并可以根据环境监测结果 ，实时调整控制设备 ，实现科学种植与管理，实现节能降耗 、绿色环保 、 增产增收的目标。

智慧育苗大棚有以下特点

1、智能采集环境参数（温湿度、光照、二氧化碳等）及土壤参数与显示。

2、通过环境参数的采集和设置自动控制通风、放风等设备。

3、节本理想 ，省工省时，优质高产。

4、合理施用化肥 ，降低生产成本 ，减少环境污染。

5、节约水资源

6、使育苗的物质供养律到合理利用，保证了育苗的产量和质量。

二、项目现状

本项目全境地理座标为北纬33°42′~34°24′，东经113°03′~114°19′。属中温带季风气候。本项目占地约0.4亩。共计1个塑料大棚，为育苗大棚。

育苗大棚外观如下

育苗大棚现状

现有育苗大棚的组成和设备

组成部分：

1、顶部、侧部卷帘系统：有电机、棘轮及刹车装置构成，确保卷帘工作安全可靠。

2、苗床系统：育苗池。

3、风机降温系统：主要有风机部分组成。

三、智慧育苗大棚改造方案

3.1智慧育苗大棚监控系统组成

物联网智能温室控制系统包含六个子系统

1、环境信息采集系统（光照、温湿度、CO2）

2、远程设备控制系统（plc+触摸屏控制柜）

3、视频监控系统

4、施肥一体机系统

5、阀门控制系统

6、液位监测系统

3.2系统组成分析：

环境信息采集系统主要有光照、温湿度、CO2传感器组成，呈现方式有四种：温室内四联LED、触摸屏、手机APP、 电脑端。

传感器参数如下：    

3.3远程设备控制系统

3.3.1此系统结构

采用西门子plc和昆仑通泰触摸屏、DTU为主要核心部件，其他部分有施耐德低压元器件组成。

3.3.2此系统主要功能：

1、环境参数的显示和部分设置

2、顶部和侧部卷帘机构的开启、风机降温机构的启停。

3、数据的远传和控制。

3.3视频监控系统

采用海康威视的强机监控摄像头，在温室对角处各设置一个摄像头，监控温室内的实时状况。

因温室内没有安装网络，此监控系统采用无线网桥方式，在办公楼和温室内安装一对无线网桥，通过交换机和无线网桥进行连接，视频数据通过无线方式上传到智慧云平台进行视频显示。

3.4 水肥一体机系统

● 无论施用在土壤或基质栽培，模块化的施肥施加系统令投资低、水/肥/能源优；

●10 寸大液晶触摸屏，全中文人机界面、数据采集、设备控制、远程访问等功能

●3-4 路常闭混肥阀、可调流量计、单路肥通道高达 500L/h

●双路/单路 PH/EC 测控、配有校准套装；

●设置 64 个灌溉程序；

●根据外部控制条件：如雨量、ET、土壤湿度等进行自动灌溉；

●JBUS总线支持 256 个灌溉阀门、支持 3 公里；

●可以手动或全电脑控制

●高质量的配件和耐腐蚀的 PVC 管路连接

●铝合金防蚀支撑平台，带可调支撑脚

● 支持手机APP及电脑端控制 

3.5阀门控制系统

                 脉冲电磁阀，供电电压：DC24V                     二线制解码器，供电电压：DC24V

3.6营养池液位监测系统

供电电压：DC24V     输出信号：4-20ma   精度：1mm     此传感器主要用监测营养池的液位高度并实时显示，可自动控制各营养池的脉冲阀的通断。

3.7系统分布图

四、系统拓扑图

五、系统功能和特点

5.1系统特点

采用先进的技术和设备，确保功能齐全、性能优质，运行可靠，在技术、管理方面居国内同行业先进水平。

可靠性

对控制系统来说，系统的可靠性是安全、生产的重要保障，在进行方案设计时，采用西门子的plc和昆仑通泰触摸屏，施耐德低压元器件确保设计的系统具有高可靠性、高稳定性。

可扩展性

系统软件和硬件配置及系统结构具有前瞻性。

一方面，在考虑配置时，为系统今后的完善、提高留有充裕的扩展容量；

另一方面，系统具有灵活的网络结构。将来系统的扩展在本期系统的基础上增加部分设备即可实现，无须变更本期系统的软件、硬件，不影响本期系统的运行。

高性价比

在进行系统结构设计和设备选型时多做比较分析，从而使得系统结构、设备选型、系统整体性能具有高性价比。

5.2系统功能

1、就地/远程自动控制功能

1) 控制终端实现就地控制，采用工业级触摸屏进行控制，

2）远程采用云服务器进行云组态手机APP和电脑端都可操作和监控。

2、手动/自动控制：

可单独的启停温室内的风机、顶侧卷帘机构，也可以根据工艺实现联动自动控制。

3、对系统中出现的各电气故障给出报警提示。

4、触摸屏上整体显示各部的运行状态。

5、温室度可以进行设置来控制风机、顶侧卷帘机构的启停。

6、实现定时、分区控制卷帘相关机构。

7、快速检修功能。

8、室内led实时显示：温湿度、CO2、光照

9、光照参数可设置来实现顶侧卷帘机构的启停。

10、营养池液位的精准控制和实时显示。

5.3智慧云平台和手机APP功能

1、云平台具有环境参数的数据采集、显示、存储功能。实时监测环境参数并可查询历史环境参数指标，对生产过程有效控制。

2、可进行历史数据的查询，及详细数值指标的下载打印方便农业专家对育苗生长进行判断。

3、种植指标控制范围可独立设置，用于不同品种、不同季节、不同生长周期、设置灵活。

4、具备超限报警和远程实时监测功能。

5、系统软件适用于互联网浏览、具有视频监控、查看设备运行状态和控制启停等功能。

6、环境、气象、墒情等数据统计并形成曲线。便于查询、下载。

7、智能控制各设备的启停。

8、实现联动控制。

9、分区轮灌模式

10、实时气象状态的呈现（天气预报）

11、呈现设备列表、设备详细信息、设备控制等功能。

12、营养池液位的实时显示和控制。

六、智慧云平台和手机app画面

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