農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管控平臺

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中，**作物有一個良好的、適宜的生長環(huán)境。通過遠程控制使技術(shù)人員在辦公室就能對多 個大棚的環(huán)境進行監(jiān)測控制。采用無線網(wǎng)絡(luò)來測量獲得作物生長的a佳條件，可以為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，達到調(diào)節(jié)作物生長周期，改善作物品質(zhì)，提高作物產(chǎn)量的目的，從而實現(xiàn)集約、高產(chǎn)、高效、**、生態(tài)和安全的的目標(biāo)。

智能化管理

依托前沿的云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為用戶提 供智慧農(nóng)業(yè)信息采集、栽培管理、智能控制、精準(zhǔn)水肥 、安全監(jiān)測為一體的智能化軟硬件設(shè)備，以及農(nóng)業(yè)園區(qū)整體 規(guī)劃、設(shè)計及EPC工程總承包服務(wù)；通過在現(xiàn)場部署監(jiān)測設(shè)備（ 采集環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、輻照量、降雨等信息）和無線通信 網(wǎng)絡(luò)（信息的實時采集與計算機網(wǎng)絡(luò)反饋），將傳統(tǒng)的單一種植模式升級為全流程智能管 理的種植生產(chǎn)鏈（具備感知、預(yù)警、決策、分析、aa在線指導(dǎo)等功能），實現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植精準(zhǔn)化、管理可 視化以及決策智能化。系統(tǒng)采用B/S模式，可通過遠程的網(wǎng)頁、手機端進行訪問及控制。

    水肥方案水肥一體化系統(tǒng)的核心技術(shù)是根據(jù)作物需水、需肥規(guī)律和土壤水分、養(yǎng)分狀況， 通過灌溉系統(tǒng)將肥料和水適時適量、準(zhǔn)確地輸送到作物根部土壤，供給作物吸收。通過可操作式觸摸屏 進行管控，自動控制灌溉量、吸肥量、肥液濃度、酸堿度等參數(shù)，實現(xiàn)對灌溉、施肥的定時、定量控制，提供全方位的水肥管理。

溫室自動控制系統(tǒng)又稱溫室大棚自動控制系統(tǒng)，是專門為農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)業(yè)環(huán)境控制、氣象觀測開發(fā)生產(chǎn)的一種環(huán)境自動控制系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)溫室自動控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境自動控制、高科技農(nóng)業(yè)示范項目、農(nóng)業(yè)科研教育等領(lǐng)域。

一、系統(tǒng)簡介
     物聯(lián)網(wǎng)溫室自動控制系統(tǒng)可測量風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、光照、氣壓、雨量、太陽輻射量、太陽紫外線、土壤溫濕度等農(nóng)業(yè)環(huán)境要素，根據(jù)溫室植物生長要求，溫室自動控制系統(tǒng)可自動控制開窗、卷膜、風(fēng)機濕簾、生物補光、灌溉施肥等環(huán)境控制設(shè)備，自動調(diào)控溫室內(nèi)環(huán)境，達到適宜植物生長的范圍，為植物生長提供優(yōu)良環(huán)境。
 溫室自動控制系統(tǒng)
二、應(yīng)用領(lǐng)域
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)溫室自動控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境自動控制、高科技農(nóng)業(yè)示范項目、農(nóng)業(yè)科研教育等領(lǐng)域。
三、系統(tǒng)發(fā)展歷程
1 .國外
      國外對溫室環(huán)境控制技術(shù)研究較早，始于20世紀(jì)70年代。先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場信息并進行指示、記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)和研制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的溫室控制技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。像園藝強國荷蘭，以**的鮮花生產(chǎn)技術(shù)著稱于世，其玻璃溫室全部由計算機操作。日本研制的蔬菜塑料大棚在播種、間苗、運苗、灌水、噴藥等作業(yè)的自動化和無人化方面都有應(yīng)用。日本利用計算機控制溫室環(huán)境因素的方法，主要是將各種作物不同生長發(fā)育階段所需要的環(huán)境條件輸入計算機程序，當(dāng)某一環(huán)境因素發(fā)生改變時，其余因素自動作出相應(yīng)修正或調(diào)整。一般以光照條件為始變因素，溫度、濕度和CO2濃度為隨變因素，使這四個主要環(huán)境因素隨時處于a佳配合狀態(tài)。美國和荷蘭還利用差溫管理技術(shù)，實現(xiàn)對花卉、果蔬等產(chǎn)品的開花和成熟期進行控制，以滿足生產(chǎn)和市場的需要。英國倫敦大學(xué)農(nóng)學(xué)院研制的溫室計算機遙控技術(shù)，可以觀測50km以外溫室內(nèi)的光、溫、濕、氣和水等環(huán)境狀況，并進行遙控。
2. 國內(nèi)
      我國對于溫室控制技術(shù)的研究較晚，始于20世紀(jì)80年代。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達國家溫室控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了人工氣候室內(nèi)微機控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于溫度、濕度和CO2濃度等單項環(huán)境因子的控制。之后，我國的溫室控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展。20世紀(jì)80年代，我國先后從歐美和日本等發(fā)達國家引進了21.2hm2連棟溫室。由于當(dāng)時只注重引進溫室設(shè)備，而忽略了溫室的管理技術(shù)和栽培技術(shù)，且引進的溫室能耗過高，致使企業(yè)相繼虧損或停產(chǎn)。90年代初，我國大型溫室跌入了發(fā)展的低谷。“九五”初期，以以色列溫室為代表的北京中以示范農(nóng)場的建立，拉開了我國第二次學(xué)習(xí)和引進國外現(xiàn)代溫室技術(shù)的序幕。到90年代中后期，在對國外溫室設(shè)備配置、溫室栽培品種、栽培技術(shù)等各個方面進行研究的基礎(chǔ)上，我國自主開發(fā)了一些研究性質(zhì)的環(huán)境控制系統(tǒng)。1995年，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)研制成功了“WJG-1型實驗溫室環(huán)境監(jiān)控計算機管理系統(tǒng)”，此系統(tǒng)屬于小型分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。1996年，江蘇理工大學(xué)毛罕平等研制成功了使用工控機進行管理的植物工廠系統(tǒng)。該系統(tǒng)能對溫度、光照、CO2濃度、營養(yǎng)液和施肥等進行綜合控制，是目前國產(chǎn)化溫室控制技術(shù)比較典型的研究成果。中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院研制成功了新型智能溫室系統(tǒng)。該系統(tǒng)由大棚本體及通風(fēng)降溫系統(tǒng)、太陽能貯存系統(tǒng)、燃油熱風(fēng)加熱系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、計算機環(huán)境參數(shù)測控系統(tǒng)等組成。1997年以來，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在溫室環(huán)境的自動控制技術(shù)方面也取得了一定的成果。90年代末，河北職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院的閏忠文研制了蔬菜大棚，其能夠?qū)?、濕度進行實時測量與控制。但由于我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較低，農(nóng)業(yè)勞動力大量過剩，溫室的一次性投資大，資金短缺以及對操作人員的素質(zhì)要求比較高等因素，限制了溫室控制技術(shù)在溫室系統(tǒng)的擴展。

四、技術(shù)特點
1 氣象觀測要素配置
（1）大氣環(huán)境類：環(huán)境溫度，環(huán)境相對濕度，露點溫度，大氣壓力，風(fēng)速，風(fēng)向，降水量，水面蒸發(fā)，葉面濕度，日照時數(shù)，光照度，太陽總輻射、光合有效輻射、紫外線輻射；
（2）土壤參數(shù)類：土壤溫度，土壤濕度，土壤熱通量，土壤水勢，土壤導(dǎo)電率等；
（3）生態(tài)環(huán)境類：CO2等；
2  溫室自動控制器配置
（1）溫室自動控制器功能全面，數(shù)據(jù)測量精度高，a多可采集幾十項環(huán)境要素的數(shù)據(jù)，具有16路繼電器輸出，可以控制16個點的設(shè)備。核心部件采用高性能32位微處理器為主控CPU，內(nèi)置大容量數(shù)據(jù)存儲器，可連續(xù)存儲2萬條數(shù)據(jù)永不丟失。便攜式防震結(jié)構(gòu)，工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，適合在惡劣環(huán)境中使用，大屏幕圖形液晶顯示屏，具有漢字及圖形顯示功能，一屏顯示多路環(huán)境數(shù)據(jù)，便于現(xiàn)場直接觀測。繼電器指示燈指示各繼電器的開關(guān)狀態(tài)。
（2）SD卡與U盤數(shù)據(jù)存儲功能：可以使用移動存儲器（U盤或SD卡）完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)存儲，存儲時間任意設(shè)定，然后可將U盤或SD卡數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入微機。由于U盤或SD卡存儲容量大，可**數(shù)據(jù)長時間aa存儲，因此系統(tǒng)具有無限量存儲特點。
（3）多種通訊接口：具有RS232、RS485、USB、以太網(wǎng)接口等多種通訊接口，既可以實現(xiàn)基于以太網(wǎng)的多機溫室群組的網(wǎng)絡(luò)控制，又可以直接接入國際廣域互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)溫室的遠程網(wǎng)絡(luò)控制。

五、基本配置
1、具有液晶顯示漢字與圖形顯示功能的溫室自動控制器 【1臺】
2、傳感器: （溫度，濕度，風(fēng)速，風(fēng)向，光照，氣壓，太陽總輻射，雨量，地溫，土壤濕度） 【各1臺】
3、氣象專用觀測支架 【1套】
4、溫室自動控制軟件 【1套】
5、數(shù)據(jù)通訊及傳感器連接電纜 【1套】
6、溫室控制器不銹鋼防護箱 【1套】
7、溫室配電柜（選配）
8、GSM/GPRS無線通訊控制器（選配）

9、U盤、SD卡存儲控制器（選配）

智慧農(nóng)業(yè)
      在溫室環(huán)境里，單棟溫室可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個測量控制區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點和具有簡單執(zhí)行機構(gòu)的節(jié)點，如風(fēng)機、低壓電機、閥門等工作電流偏低的執(zhí)行機構(gòu)，構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，來測量基質(zhì)濕度、成分、pH值、溫度以及空氣濕度、氣壓、光照強度、二氧化碳濃度等，再通過模型分析，自動調(diào)控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥作業(yè)，從而獲得植物生長的a佳條件。
      對于溫室成片的農(nóng)業(yè)園區(qū)，物聯(lián)網(wǎng)也可實現(xiàn)自動信息檢測與控制。通過配備無線傳感節(jié)點，每個無線傳感節(jié)點可監(jiān)測各類環(huán)境參數(shù)。通過接收無線傳感匯聚節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)，進行存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理，可實現(xiàn)所有基地測試點信息的獲取、管理和分析處理，并以直觀的圖表和曲線方式顯示給各個溫室的用戶，同時根據(jù)種植植物的需求提供各種聲光報警信息和短信報警信息，實現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠程管理。
      此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可應(yīng)用到溫室生產(chǎn)的不同階段。在溫室準(zhǔn)備投入生產(chǎn)階段，通過在溫室里布置各類傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器，可以實時分析溫室內(nèi)部環(huán)境信息，從而更好地選擇適宜種植的品種；在生產(chǎn)階段，從業(yè)人員可以用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段采集溫室內(nèi)溫度、濕度等多類信息，來實現(xiàn)精細管理，例如遮陽網(wǎng)開閉的時間，可以根據(jù)溫室內(nèi)溫度、光照等信息來傳感控制，加溫系統(tǒng)啟動時間，可根據(jù)采集的溫度信息來調(diào)控等；在產(chǎn)品收獲后，還可以利用物聯(lián)網(wǎng)采集的信息，把不同階段植物的表現(xiàn)和環(huán)境因子進行分析，反饋到下一輪的生產(chǎn)中，從而實現(xiàn)更精準(zhǔn)的管理，獲得更**的產(chǎn)品。
      溫室應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可達到改善產(chǎn)品品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的，尤其是可實現(xiàn)溫室管理的高效和精準(zhǔn)。對于規(guī)模化的溫室設(shè)施而言，如果借助人工來調(diào)控溫室內(nèi)的環(huán)境條件，需要大量人手和時間，而且存在難以避免的人工誤差。如果應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就只需點擊鼠標(biāo)，在a短的時間里完成人工操作，而且非常嚴謹，這也是業(yè)內(nèi)看好物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的重要原因。
        隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及應(yīng)用，普通用戶可以通過計算機或手機隨時接收各種實時采集的**傳感器數(shù)據(jù)，還可以通過遙控溫室內(nèi)的視頻無線傳感器，觀察溫室的全面情況。產(chǎn)品出圃后，可以由對應(yīng)的條形碼，隨時檢索到其流通過程。業(yè)界普遍認為，物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)將在設(shè)施農(nóng)業(yè)中得到更廣泛應(yīng)用。
       面對農(nóng)村勞動力大量外流的現(xiàn)狀，國家頒布一號文件提倡創(chuàng)新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營體制，發(fā)展家庭農(nóng)場、種植大戶、新型農(nóng)民合作組織，支持龍頭企業(yè)通過兼并、重組、收購、控股等方式組建大型企業(yè)集團。創(chuàng)建農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化示范基地，促進龍頭企業(yè)集群發(fā)展。推動龍頭企業(yè)與農(nóng)戶建立緊密型利益聯(lián)結(jié)機制，采取保底收購、股份分紅、利潤返還等方式，讓農(nóng)戶更多分享加工銷售收益。鼓勵和引導(dǎo)城市工商資本到農(nóng)村發(fā)展適合企業(yè)化經(jīng)營的種養(yǎng)業(yè)。增加扶持農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化資金，支持龍頭企業(yè)建設(shè)原料基地、節(jié)能減排、培育品牌。
      不難看出，家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)種植大戶、農(nóng)民合作組織的形成與發(fā)展，必將加速智能溫室這種**技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的推廣應(yīng)用。因為這些新的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體有資金、有技術(shù)、有人才，有能力利用智能溫室（無線傳感器）新技術(shù)提升土地的單位產(chǎn)出值，實現(xiàn)家庭農(nóng)場的效益a大。

  溫室大棚智能控制解決方案是利用新一代的傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、無線通信技術(shù)等，通過對土壤濕度、土壤成分、pH 值、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度等,來獲得作物生長的a佳條件, 通過模型分析、自動調(diào)控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥作業(yè)，以達到作物a佳的生長環(huán)境，促進生長發(fā)育，提高質(zhì)量和產(chǎn)量，減少勞動力的目的。其主要功能包括：
1、數(shù)據(jù)采集 通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可連接傳感器采集土壤溫濕度、養(yǎng)分含量、PH值、降水量、空氣溫濕度、氣壓、光照強度等來獲得作物生長的a佳環(huán)境，并根據(jù)參數(shù)變化實時調(diào)控或自動控制溫度、光照、灌溉等；
2、智能控制 用戶可利用計算機、手機等終端，通過網(wǎng)絡(luò)連接控制室與控制柜，操作控制室內(nèi)中控臺，即可一鍵式控制溫室大棚內(nèi)的風(fēng)機、外遮陽、內(nèi)遮陽、噴滴灌、側(cè)窗、水簾或大田內(nèi)的水肥噴灌等，實現(xiàn)遠程化管理。
3、軟件平臺 溫室大棚智能控制平臺并不只是一個操作平臺，而是一個龐大的管理體系，是用戶在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)運營中使用的有形和無形相結(jié)合的控制系統(tǒng)。在這個平臺上，用戶能夠充分發(fā)揮自己的管理思想、管理理念、管理方法，實現(xiàn)信息智能化監(jiān)測和自動化操作，有效整合內(nèi)外部資源，提高利用效率