物联网温室大棚控制系统课件

关键词（一）可视：现场、动态、适时、视频。（二）农业：种植业、养殖业（三）物联网：ICP/IP电力载波有线传输、ZigBee无线传输RF433无线传输（四）自动化控制：传感器和阀门控制采用RUIA485MODBUS协议（五）APP和PC、摇控操作：开发了客户端操作软件，提供SDK和客户化定制。亮点：视频网关合并。互联网+农业为现代化农业、农业智能化、设施农业带来创新。应用领域v日光型温室大棚（及拱棚）：主要是水果和蔬菜v其他种植、养殖业：大田种植、畜牧养殖、观光农业、示范基地v园林景观：生态绿墙、生态屋顶、生态阳台、生态庭院种植、养殖、景观示范种植、养殖、景观示范种植、养殖、景观示范产品功能-V1版本v（一）可视（保存15天）、APP操作（远程2秒，一台手机可控制16个温室大棚）v（二）卷帘收放自动化控制和报警（接位器自动报警）v（三）通风自动控制v（四）紫外线补充光线v（五）采集：通过传感器提示CO2、光照、温湿度、水份数值采集可视农业物联网-原理图农业物联网视频监控异地监控自动喷药自动施肥自动灌溉自动调节温湿度、CO2、光照无线采集无线控制物联网温室大棚控制系统示意图物联网温室大棚控制方案-原理图v系统拓扑图v物联网温室大棚控制系统-操作v手机APP、PC客户端、摇控器物联网温室大棚控制系统操作界面v手机APP简介温室类型v标准玻璃温室温室类型简易日光温室（座北向南）物联网温室大棚控制-自制产品v传感器配备1温湿度传感器自制物联网温室大棚控制-自制产品v传感器配备2光照度传感器自制物联网温室大棚控制-自制产品v传感器配备:v4CO2浓度传感器自制（简易温室无）物联网温湿大棚控制自制产品v综合传感器-自制物联网温室大棚控制-外购产品v传感器配备5土壤水分温度传感器物联网温室大棚控制-自制产品3：植物照明可调光植物照明可调光315W315W低频数字智能电子镇流器低频数字智能电子镇流器（ZL201520643368.X）v3植物照明可调光植物照明可调光315W315W低频数字智能电子镇流器低频数字智能电子镇流器 物联网温室大棚控制-自制产品v控制对象2降温水帘（电磁阀控制）（简易温室无）物联网温室大棚控制-自制产品v物联网专用网络摄像机（带三防处理）自制每台最多可接255个物联网专用控制器物联网温室大棚控制-自制产品v物联网专用控制器（带三防处理）自制每台可控制4个外设，并可接各种传感器（RS485Modbus协议）物联网温室大棚控制-自制产品v物联网专用控制器控制输出为继电器输出，通过驱动交流接触器来控制电机，电磁阀DC24V，所有控制均可自动/手动切换日光温室大棚产品实图新闻媒体的报道：可视农业物联网在设施农业 中的运用新闻媒体的报道：可视农业物联网在设施农业 中的运用地方报刊-今日头条今日头条：手机上种菜温室里发财河套地区新春见闻2016-02-1310:06新华社呼和浩特月日电题：手机上种菜温室里发财河套地区新春见闻新华社记者李云平、张云龙记者新春期间在内蒙古河套地区走访时发现一件新鲜事儿：当地部分农民利用手机遥控物联网系统管理设施农业，实现手机上种菜、温室里发财。眼下本是巴彦淖尔市农民惯常的农闲时节,但对于当地菜农来说正是种植大棚蔬菜的农忙期，他们每天都在温室里采摘黄瓜、管理西红柿幼苗临河区八一乡联丰村农民刘胜说：“现在正是西红柿秧苗快速成长期，温室内的日照时间、温度、湿度等指标都很重要，我们需要多留意、精管理。”尽管当地野外寒气逼人，但当记者进入刘胜的温室大棚，顿时觉得温暖如春，潮湿的泥土味扑鼻而来，和煦的阳光透过大棚薄膜照射在尺多高的西红柿幼苗上，绿油油的秧苗长势喜人。岁的刘胜指着墙上挂着的电表大小的仪器告诉记者，这是温室大棚智能化管理控制器，可以通过手机互联网对它进行远程遥控，轻松完成棉被卷帘收放等工作，从而实现较为精确地控制棚内温度、湿度以及通风效果。他说：“过去收放棉被卷帘都是人工现场操作，费时费力，成本比较高；现在只要轻轻点击手机遥控操作系统，上百公斤重的棉被卷帘就会自动、匀速收放，省时省力省人工。”刘胜说，尽管这套智能系统成本在元以上，但只是智能温室大棚投入的一小部分。他说:“我这个大棚净占地亩，建设成本为万元，政府按照万元亩的标准一次性补贴万元,每年可以实现纯收入万元，连续种两年就能收回成本。这样一算账,我们种菜成本低了、风险小了,发展设施农业的积极性自然就高了。”临河区农业局瓜果蔬菜服务中心负责人辛临军说:“我们扶持、引导农民建设高标准的智能化温室大棚，引进光照温度湿度自动监控、生物菌肥施用、温室专用棚膜闭合滑轮应用、物联网等多项新技术，实行领导包乡、技术员包户培训指导制度，让农民想种菜会种菜种好菜,临河区设施农业面积已由当初的亩猛增到目前的亩。”地方报刊v记者在联丰村村民雷占表的温室大棚中采访时正赶上他家采摘头茬黄瓜，成垄的秧苗上开着黄花、结着黄瓜，刚刚采摘下来的黄瓜整齐摆放在纸箱内。他说：“我们现在的温室都是米厚的保温墙体、米多高的采光顶棚，既节能又高效，年能种两茬黄瓜，农产品销路不成问题，全年纯收入七八万元不在话下。”v八一乡副乡长曲美萍告诉记者，全乡以农户自建自营、农企联建等多种形式发展设施农业，严格按照绿色无公害栽培技术组织生产，推进果蔬温室物联网平台建设，农户生产的农产品全部由公司、合作社回收，打通了农产品从生产到销售的中间环节，初步形成温室建造、技术指导、产品销售“一条龙”的生产模式。v巴彦淖尔市位于内蒙古河套地区，土地肥沃，多年来当地农民一直习惯于发展传统农业。近年来，在一系列设施农业和特色农业政策的扶持和鼓励下，巴彦淖尔市引导农民转变种植观念，将过去耕种的大田改造为日光温室大棚，已在临河区八一乡等地建成近个规模化设施农业园区。v据巴彦淖尔市农牧业局种植业科科长王星介绍，全市正在加快农业供给侧改革，推进农业产品结构由生产主导型向消费主导型转变，着力打造无公害、绿色、有机食品生产基地，促进设施农业标准化生产、商品化处理、工厂化育苗、规模化发展、品牌化建设，争取到“十三五”末全市设施农业建设面积达万亩以上。v联丰村村民马仙梅说：“在现代农业技术的引领下，我们这些泥腿子逐渐成为土专家，依靠设施农业在家门口致富不是梦。”（完）农业物联网的运用模型-内蒙古（巴彥淖尔、赤峰、呼和浩特、巴头），宁夏银川现代化新农村-合作社经营张德江（人大委员长）、王军（内蒙古自治区主席）、何永林巴彥淖尔市委书记）、段志强（市长）、科技局局长等等领导同志2016年5月7日视察可视农业物联网项目。我司经销商作讲解、操作演示张德江（人大委员长）、王军（内蒙古自治区主席）、何永林（巴彥淖尔市委书记）、段志强（市长）、科技局局长等等领导同志2016年5月7日视察可视农业物联网项目。我司经销商作讲解、操作演示。科技成果鉴定会-内蒙古巴彥淖尔科技成果鉴定科技查新报告技术分析v立项依据v目前国内外的同类型可视物联网的视频和数据采集采用的是各自独立的网关来实现数据传输，不仅成本高，在系统应用上比较复杂。v对于温室大棚卷帘上下限位控制上设计了上没有的检测和保护电路，不能完全避免了落帘，跑帘等故障出现，不能实现了限位开关断线报警、保护、卷帘断轴报警、保护和电机过载保护等。技术分析v系统拓扑图及技术实现说明v由主控Hi3518C构成的物联网专用摄像机，除通过CMOS图像传感器对图像进行采集，压缩编码，传输图像外，还通过RF物联网(IoT)接口板双向接收/发送传感器数据，控制器控制指令，并通过和图像相同的传输通道，传到用户的手机APP或PC机客户端，并由客户端应用程序，将图像及传感器数据解码显示，控制器由主控STM8S207MCU负责接收摄像机Hi3518C传来的指令，并完成相关控制动作，或通过RS485(Modbus协议)、ZigBee接口获得各种传感器数据，以及对阀门控制器的控制操作。自主研发的综合传感器（温湿度，光照度），CO2浓度传感器、电磁阀门控制器均为RS485、RuiaZigBee(Modbus协议)接口。除土壤水分传感器为外购外，本系统硬件装置均为自行研制。技术分析v主要技术指标：v1.物联网专用高清摄像机v130万像素最大分辨率1280 x960v最多可接256个物联网控制器，摄像机与控制器之间为无线连接，通讯距离理论上2Km,实际上大于800米。v2.物联网控制器，每个可接：va温湿度传感器vb光照度传感器vc土壤水分传感器vd二氧化碳浓度传感器用户可根据具体应用情况选配上述传感器；技术分析控制器输出通道可控制单/双向电机，电磁阀等执行部件；如：a卷帘电机b卷膜通风电机c增压泵d补光e水泵等可检测卷帘上下限位开关，通风电机开关到位检测等；3.客户端软件APP:苹果IOS安卓AndroidPC客户端；4.整个系统可以由N台(1-16)物联网专用摄像机及最多上述N256个物联网控制器构成；5.各种传感器数据2秒钟刷新一次；6.各执行器响应时间小于2秒钟；技术分析技术关键与创新1.物联网专用摄像机-既做视频图像采集，同时兼做IoT网关，不仅省成本，而且在系统应用上更加简洁直观，此项为公司独创技术，即：瑞安网络农业物联网智能管理系统“可视化物联网技术”。2.图像，IoT数据均为P2P穿透，方便远程连接应用。3.针对内蒙地区温室大棚生产，研制了多种实用的传感器，减低了系统应用成本，传感器和阀门控制均采用RUIA485Modbus协议便于扩充数量和功能。4.结合实际应用，在温室大棚卷帘上下限位控制上设计了纯硬件方式的检测和保护电路，有效避免了落帘，跑帘等故障出现，同时实现了限位开关断线报警、保护、卷帘断轴报警、保护和电机过载保护等，实践证明实用可靠。5.APP和PC客户端软件全部为自主著作权，可提供SDK和客户化定制，方便第三方客户做二次开发应用。6.除上述APP，PC客户端应用控制外，还同时提供遥控器和手动按钮操作，方便对手机或计算机应用不熟悉客户群体使用。7.传感器、终端控制器通讯方式多样化，具备TCP/IP电力载波有线传输、ZigBee无线传输、RF433无线传输等多种方式。8.采用SPRING+MINA+MYSQL体系实现传感器数据、视频数据云端存储，形成大数据分析系统。为农产品可追溯系统提供一手可靠数据。9.采用FMS流媒体技术实现视频云直播系统。为农科在线指导、农业电商提供丰富的增值服务。技术分析v技术重点与适用范围v技术重点：该项目是瑞安网络农业物联网智能管理系统“可视化物联网技术”在在温室大棚生产上的应用范例，该技术特点：v1.现场可视v2.决策可视v3.结果可视v4.追溯可查v可以应用到其它农业生产业态，如畜牧养殖业，水产养殖业,大田种植业，林果种植业，观光农业生态园等，以及其它相关行业。v产品参数低温防护型低温防护型IoT-IPC-001-LowTemp自制1.物联网专用高清摄像头,130万CMOS传感器2.最大分辩率:1280*960P3.内置RF433或Zigbee模块,4.最多接256个物联网控制器,一般接2-8个普通型普通型IoT-IPC-001自制与低温防护型IoT网络摄像机的外观一样，仅少低温保护功能北方温室大棚控制器北方温室大棚控制器 Green House Controller自制1.内置RF433或Zigbee模块,及RF315遥控模块2.RS485可 接 多 种 传 感 器：温 湿 度、光 照 度、土 壤 水 分 等3.对 大 棚 防 寒 卷 帘,通 风 开 窗 电 机 进 行 双 向 限 位 控 制4.对大棚生产中的喷滴灌增压，光照补光，水泵等单向控制2.5 可对最多32个电磁阀，阀门机械手等执行部件进行控制3.6 设有自动/手动/遥控控制模式，其中卷帘可用遥控器操作4.7 有 状 态 显 示 面 板 及 LED温 湿 度 数 值 显 示8.配合IoT专用型IPC，通过手机App可远程定时及与传感器相关联的自动控制综合传感器综合传感器Humidity&TemperatureLight Sensors自制温湿度Humidity&Temperature量程:0-100%-40-125度 光照度Light Sensor量程:0-220K LuxRS485 Modbus协议产品参数产品参数1：新一代数字智能光源点火控制技术，点火距离可达20米.2：采用高性能的专用照明CPU控制技术，智能检测光源工作状态，实时调整最佳光通量及用电量.3:可以最大限度防止光源损坏，黑头，延长灯管使用寿命.4:高精度的数字可控灯管启动电流，可以最大限度控制灯管光衰和寿命5:高稳定性灯电流控制，动态灯管功率控制，智能灯管自适应光衰控制，灯管使用寿命可达5年以上6：IP64的防水等级，非常适合植物生长照明节和户外照明。产品不足V1版本基于成本原因，存在以下足1.由于V1版本控制器为一体式设计，强弱电均在一个盒内，给安装和维护造成不便;2.应用受制于宽带网络;3.不能变焦，变倍，对农作物病虫害诊断方面受到制约4.无自动控制喷洒农药、水肥一体化接口功能未来产品V2版本1：强弱电箱分离：便于安装维护2：实现变倍、变焦功能：便于使用者分析诊断病虫害。3：自动喷洒农药：实现自动从下而上喷洒农药控制。4：自动浇灌及施肥：实现滴灌、漫灌、喷灌水肥一体化自动化控制。5：提供在风力大小、雨量大小方面的感应接口经济效益v降低劳动力成本：一个大棚基础建设投资约10万元，智能控制系统产品投入3500元，占投资3.5%，仅自动通风和自动卷帘平均一个大棚一年节省人力成本11000元。按一个大棚年收入110000元计算，可降低成本10%。按五年使用寿命计算，一个大棚可节省人力成51500元本。v社会效益：提供CO2、温湿度、水份、光照等接口，可满足使用者设定不同种植、养殖对象之参数，达到报警之功能，以实施科学种养殖。产生的效益是无法估量的。v提供智能控制灌溉、施肥、喷哂农药之接口，产生的效益也是无法估量的（V2版本会实现这个功能）。v变焦变倍为诊断病虫害提供清晰的图片（V2版本会实现这个功能），v生态效益：使用安全、生态环保。v为实现现代化农业、智能农业、设施农业提供服务。