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農業(yè)物聯(lián)網項目
花卉種植基地溫室大棚智能控制系統(tǒng)
發(fā)布時間:2022-09-09 14:29:14

溫室是用來培植觀賞植物不可或缺的重要設施,花卉的品種不同,對環(huán)境溫度、濕度、光照時間及通風程度的要求都各不相同?;ɑ軠厥掖笈锞褪菫槠涮峁┮粋€更適合生長的、能夠滿足其各方面條件的密閉型環(huán)境,來改變花卉的花期。為了進一步提高溫室大棚的作用和智能化程度,近年來,計算機系統(tǒng)開始應用于溫室的智能控制。智能化的溫室大棚控制系統(tǒng)可以通過對花卉生長需求信息的提前錄入,對溫室大棚隨時進行自動加熱或降溫、增濕及通風工作。這種可以計算機技術為基礎,根據(jù)情況隨時對溫室大棚內條件進行調整,實現(xiàn)自動化控制的溫室智能控制系統(tǒng),是高級技術應用于植物栽培行業(yè)的體現(xiàn)。

溫室智能控制系統(tǒng)結合了計算機信息技術、自動控制技術和微電子技術,利用各種類型的傳感器對溫室中各種不同的數(shù)據(jù)進行采集、分析,并作出預警。溫室的智能控制技術主要依靠溫濕度傳感器來感知溫室大棚內溫度以及濕度的變化,當大棚內的溫濕度超出預定范圍時會向控制終端發(fā)出信號,再利用單片機的傳導系統(tǒng)發(fā)出警報。


        溫室大棚是一種可以保護植物在生長過程中不受季節(jié)變化和惡劣氣候影響的封閉性場所,為了保證透光性,由便于采光的覆蓋材料為主要結構,可使得植物在低溫環(huán)境下健康生長或者是不適合露天栽培的植物順利生長。在花卉種植過程中采用溫室大棚的最終目標是調節(jié)花卉的開放時間,而溫室智能控制系統(tǒng)的核心是實現(xiàn)對棚內環(huán)境的控制.


        DT-WS100E10無線環(huán)境傳感器采用外置式溫濕度傳感器。設備實時讀取傳感器數(shù)據(jù)后,通過無線(WIFI/NB-IOT/ GPRS/4G)方式上傳至遠程云服務器。


特性及優(yōu)點:
供電可選:內置電池或外接電源
無線支持:WIFI/4G /NB/GPRS
傳感器直連云服務器,本地無需組網,通訊更穩(wěn)定
手機微信公眾號查看數(shù)據(jù)
支持數(shù)值和曲線顯示
測量快速,精度高,響應快,互換性好
傳感器故障自動預警

工業(yè)級溫度范圍:-25℃ ~ 85℃

在溫室技術發(fā)展的最初階段,并沒有完全意義上的控制系統(tǒng),主要依靠有經驗的種植者對溫室的溫濕度和植物的生長狀況進行觀察分析,通過手動調節(jié)來實現(xiàn)溫室環(huán)境的改變。在這一過程中,種植者是溫室環(huán)境系統(tǒng)的核心。富有經驗的種植者對于植物生長狀況的判斷是最直接有效的,是傳統(tǒng)農業(yè)生產的基本方式。但是在大規(guī)模種植的背景下,手動控制的勞動生產率明顯無法適應農場化的種植需求,而且高素質的種植者數(shù)量較少,無法滿足當前的社會需求。


隨著計算機技術的不斷發(fā)展,自動控制系統(tǒng)逐漸開始應用在溫室大棚控制系統(tǒng)中。在計算機系統(tǒng)中提前錄入在溫室內種植的植物生長所需要的溫度、濕度數(shù)據(jù),計算機根據(jù)傳感器測量的溫室內的溫度及濕度與預先設定好的范圍進行對比,決定是否需要對相應的構件進行控制,實現(xiàn)加熱、降溫或是通風、增濕的目的。利用計算機系統(tǒng)實現(xiàn)對溫室大棚的控制,標志著溫室控制技術已經實現(xiàn)自動化,監(jiān)控過程不再依靠人力,提高了勞動效率,適宜在大規(guī)模生產的情況下展開應用。但是這種自動化的溫室控制系統(tǒng)依靠的是事先記錄在計算機系統(tǒng)中的具體數(shù)據(jù),無法根據(jù)植物的實際生長狀況及時調整環(huán)境條件,無法進一步通過分析植物的生長規(guī)律來實現(xiàn)內在生長調節(jié)。


DT-WS112E10無線紫外線傳感器采用外置式紫外線傳感器。

紫外線傳感器基于光敏元件將紫外線轉換為可測量的電信號原理,實現(xiàn)紫外線的在線監(jiān)測。具有高靈敏度、無氧氣依賴性、使用壽命長、測量精度高、穩(wěn)定性好、傳輸距離長、抗外界干擾能力強等特點。


        通過長期的生產實踐,對農業(yè)種植領域內各類知識、技術和不同生產數(shù)據(jù)進行收集分析整理,建立了植物生長數(shù)據(jù)庫,并以此為依據(jù),研發(fā)出了一套適用于不同植物生長的溫室智能控制系統(tǒng)。目前,國內常見的大棚溫室智能控制系統(tǒng)都是采用工控機控制或者是采用可編程控制器(PLC)來實現(xiàn),但這種系統(tǒng)價格較高,無法在溫室大棚使用戶中進行大規(guī)模推廣。一套具有推廣價值的智能控制系統(tǒng),要充分考慮到用戶的經濟能力,在盡可能控制成本的情況下實現(xiàn)勞動生產率的提高.


        DT-XM20x智能變送器(以下簡稱變送器)經過簡單的參數(shù)配置,無需編程即可讀取UART、RS232、RS485、I2C、單總線等數(shù)字信號傳感器和4-20mA、0-5V、0-12V等模擬信號傳感器數(shù)據(jù)。
        變送器所連接傳感器的硬件接口和通訊協(xié)議均可以靈活配置。
        變送器具有網絡傳輸功能,可通過無線(WIFI/4G GPRS/NB-IOT)方式和JSON協(xié)議上傳至遠程服務器。
特性及優(yōu)點:
        電源反接保護、過壓保護、過流保護
        支持多種數(shù)字接口(UART、RS232、RS485、I2C、單總線)傳感器
        支持多種模擬接口(4-20mA、0-5V、0-12V)傳感器
        具有計數(shù)器接口或開關量檢測接口
        傳感器硬件接口和通訊協(xié)議可通過軟件靈活配置
        標準JSON通訊協(xié)議
        穩(wěn)定可靠的XH2.54插拔式接線端子

        工業(yè)級溫度范圍:-40℃ ~ 85℃

        花卉的生長需要特定的環(huán)境,只有濕度、溫度和光照時間都能夠滿足花卉的生長需求,才能保障花卉健康生長并開放。在自然環(huán)境中,晝夜更替和四季變換都對花卉的生長極為不利,無法為花卉生長提供穩(wěn)定的環(huán)境。當前的溫室大棚控制系統(tǒng)中的遮陽系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、升溫系統(tǒng)、采光系統(tǒng)及增濕系統(tǒng)等,都可以為花卉的生長提供有力支持。如何科學合理地把這些相關設備進行配套運作,需要完善的軟硬件系統(tǒng)。本方案就是嘗試用一般的電子元件來打造一套價格相對較低,但精度高且方便操作的花卉溫室大棚智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)利用單片機對溫室大棚內的溫濕度、光照度等數(shù)據(jù)進行不間斷測量,并隨時對測量結果進行分析計算,隨之進行調整,主要的控制器除了可以進行數(shù)據(jù)實時測量分析外,還可以對數(shù)據(jù)進行儲存。在使用過程中,借助溫室大棚內已經安裝的各類傳感器對棚內的各類環(huán)境因素進行檢測,隨后傳輸回主控制器的中央處理中,與系統(tǒng)中預先設定的各類數(shù)值進行比較,經過對數(shù)據(jù)的判斷之后迅速作出反應,對結果進行處理,隨后再將中央處理器處理過的結果反饋至終端控制器,實現(xiàn)對各種環(huán)境因素的調節(jié).


整個溫室大棚的智能控制系統(tǒng)使用了模塊化的設計,硬件設備包括各類環(huán)境數(shù)據(jù)采集所需要的傳感器、單片機和控制裝置。傳感器將采集到的具體數(shù)據(jù)轉換發(fā)送到單片機,單片機對數(shù)據(jù)讀取之后經過對比分析,把要執(zhí)行的措施命令傳達到終端控制器,實現(xiàn)對環(huán)境的調節(jié)。

除去核心的中央處理器以外,溫室內還需要有各類設備對數(shù)據(jù)進行采集,最重要的就是傳感器。傳感器負責對各種參數(shù)進行采集和傳遞,沒有這些終端設備,就無法繼續(xù)下一步工作。一套完整的溫室大棚智能控制系統(tǒng)中有多個傳感器,最基本的溫度傳感器用來探測棚內溫度;濕度傳感器可以調節(jié)控制濕度,濕度如果能夠科學合理控制,就能大幅降低各類疫病的發(fā)生;光照傳感器能夠感受不同時段大棚內的透光情況;土壤水分傳感器可以檢測土壤某一時段內的含水量。除此之外,還有二氧化碳傳感器,可是隨時對棚內空氣的含氧量進行反饋。

        DT-WS100E無線環(huán)境傳感器采用外置式傳感器,可實現(xiàn)溫度、濕度、光照、大氣壓力、甲醛、二氧化碳CO2、甲醛、粉塵PM2.5、甲烷、TVOC、臭氧O3、氧氣O2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、硫化氫H2S、氨氣H3H等氣體的集成采集處理。

溫室大棚的軟件系統(tǒng)由單片機的程序系統(tǒng)和微機的程序系統(tǒng)組成。單片機的功能由三大模塊實現(xiàn):采集模塊、控制模塊、通訊模塊。采集模塊主要是對各傳感器傳回的溫室大棚內的各類參數(shù)信號進行采集,然后經輸入端送回單片機,轉化為數(shù)字信號后送到89C58進行下一步分析處理??刂颇K的控制范圍比較廣,包括溫度控制、濕度控制、光照控制和土壤濕度控制4部分,根據(jù)不同的控制指令來完成各項操作。通訊模塊則是把實時采集的參量上傳到上位機,同時接收上位機傳回的信號,主要作用是實現(xiàn)上位機與單片機的通訊,便于用戶管理。微機的軟件功能由4部分組成:動態(tài)顯示模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和通信模塊,工作原理與單片機類似。

DT-WS107E無線土壤傳感器可測量土壤溫度、濕度(水分)、肥力(氮、磷、鉀)、電導率EC、酸堿度PH值等參數(shù)。

該變送器性能穩(wěn)定靈敏度高,響應快,輸出穩(wěn)定,適用于各種土質。是觀測 和研究鹽漬土的發(fā)生、演變、改良以及水鹽動態(tài)的重要工具。通過測量土壤的介 電常數(shù),能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實水分含量。可測量土壤水分的體積百 分比,是符合目前國際標準的土壤水分測量方法??砷L期埋入土壤中,耐長期電 解,耐腐蝕,抽真空灌封,完全防水。 該變送器適用于土壤墑情監(jiān)測、科學試驗、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、 草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、污水處理、精細農業(yè)等場合的溫濕度、電導率、 PH 值測試。


        北京德天馳鼎科技有限公司專注于單片機應用方案的設計和開發(fā),針對花卉種植的客戶提供花卉種植基地溫室大棚智能控制系統(tǒng)解決方案,能幫助朋友們節(jié)約開發(fā)成本,提高生產效率,增加經濟效益。

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