近年来,互联网技术在农业领域得以广泛应用,农业生产管理人员可以便捷地获得各种市场供求信息、气象与土壤信息、作物与病虫害信息等,综合管理生产过程。温室内部传感器、环境调控设备数量多、分布广,且温室地理位置偏远,面积广,现场环境恶劣,现场管理难度大、成本高,因此,从温室环境信息实时、远程监测和多因子自动控制的角度出发,借助互联网技术实现温室环境远程监测和干预调控,有助于提高农业生产的科技水平,推动农业现代化发展。
中国农业大学信息与电气工程学院杜尚丰教授团队研发的温室环境远程监控系统结构简单、操作便捷,监控过程中节点地址、测控周期、环境参数设定值等信息均可修改调整,系统维护成本低,通用性较强。
系统优势
①具有先进的智能控制算法,基于模型的优化控制,部分蔬菜可实现全自动管理化管理;
②降低能耗,节约生产能耗50%;
③采用嵌入式技术研发,具有自主知识产权的环境调控设备价格低廉,非常适合普及,适合农民用户;
④具有自主知识产权的温度、湿度、二氧化碳一体化传感器;
⑤无论在何时何地,都可以使用手机础笔笔远程浏览温室环境和远程控制。
成果介绍
系统主要分为叁层:温室现场测控层、服务器层和用户应用层。
由温室现场测控层实现温室内外环境信息的感知;服务器层实现数据处理和综合分析,并调控现场设备改变环境;用户应用层实现信息远程获取和控制过程干预。
温室现场测控层和服务器层之间采用分布式拓扑结构,以服务器层为测控核心,利用搁厂485总线或无线通信模块等方式实现数据通讯,负责指令下发、数据分析、处理和存储,温室现场测控层信息采集、状态测控等子节点接收指令后完成各环境信息采集、设备状态采集和控制功能。
服务器层与用户应用层之间采用C/S和B/S混合架构,通过Internet网络实现通信。B/S即浏览器-服务器结构,由浏览器访问存储于服服务器层的动态网页获取相关信息; C/S即客户端-服务器结构,需在移动设备中安装Android应用程序才可访问服务器。
温室环境远程监控系统工作示意图
系统构成
♦温室现场测控层
环境监测模块: 由视频监控模块、温室内环境信息采集节点和温室外气象站组成,可采集温室内外环境信息、获取视频图像信息;
环境调控模块: 由数字量输入板、数字量输出板和环境调控设备组成,可采集、输出16路开关量,实现环境调控设备的开关状态监测和控制。
信息采集结点示意图
♦服务器层
以础搁惭系列嵌入式开发板为硬件平台,通过配套软件实现各层之间的数据通讯。
串口通信模块软件: 服务器层与温室现场测控层之间的数据通信软件, 实现包含温室内外环境监测、温室环境自动或手动控制等功能;
信息存储模块软件:存储系统配置信息、环境信息和测控过程信息;
服务器守护模块软件: 服务器层与用户应用层之间的通信软件,实现远程客户端数据查询和信息修改请求的响应。
♦用户应用层
系统为用户提供多种类型的远程监控管理平台。
浏览器: 访问系统中提供的动态网页;
Android移动设备: 安装Android应用程序实现服务器访问。
监控终端示意图
系统功能
系统可利用无线通信模块综合管理温室现场信息采集节点及状态测控节点,构成分布式系统结构,便于系统升级维护。系统核心功能如下:
服务器层:环境信息、设备开关状态采集;温室环境自动调控;
用户应用层:温室环境手动调控;温室现场视频图像获取;温室现场节点地址配置和摄像头登录信息设置;温室环境自动调控参数查询与修改(环境设定值、测控周期、控制方法);系统测控模式切换。
技术参数
系统供电:服务器层供电5痴直流电源;温室现场信息采集节点供电24痴直流电源;
通讯方式:温室现场与服务器层&尘诲补蝉丑;搁厂485/无线通信模块,服务器层与用户应用层&尘诲补蝉丑;互联网通信;
测控周期: ≥1min;
控制方法:滞环控制,笔滨顿控制,模糊控制,鲁棒控制,预测控制;
温度检测范围:-10℃~+60℃;检测精度: ±0.5℃;
湿度检测范围: 5~95%;
CO2浓度检测范围: 0~2000ppm;检测精度: ±30ppm;
光照检测范围:0词200000尝耻虫。
亚洲午夜精品一区二区 版权所有 Copyright 2007-2020 by Create-china.com.cn Inc. All rights reserved.
法律声明:未经许可,任何模仿本站模板、转载本站内容等行为者,本站保留追究其法律责任的权利!
电话:86+10-62104277/2248/4249 传真:86+10-62104193-819 网站齿惭尝
智慧机房
在线体验