采用 LED 显示屏,液晶电视,电脑,手机等不同的显示方式,适合在示范园区不同地方使用,充分体现现代农业与现代光电信息技术的融合。
(5)实时图像与视频监控系统
农业物联网的基本概念是实现农业上作物与环境、土壤及肥力间的物物相联的关系网络, 通过多维信息与多层次处理实现农作物的最佳生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业 生产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监 控为物与物之间的关联提供了更直观的表达方式。比如:哪块地缺水了,在物联网单层数据 上看仅仅能看到水分数据偏低。应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据 来作决策。因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端,而很难从单 纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用,直观地反映了农作物生产的实时状态,引入视 频图像与图像处理,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体 状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。
? 多种形式的报警功能,适合不同场合需要 :可设定各监控点位的温湿度
报警限值,当出现数据异常时可自动发出报警信号,并根据系 统设定的控制方式触发相应自动控制动作。报警方式有现场多媒体声光报警、网络客户端报 警、电话语音报警及手机短信息报警等,并可在不同的时刻通知不同的值班人员。
? 远程控制管理/故障诊断系统 :远程通过 internet 网络监测相关信息
(环境信息与管理信息),同时可以参与设备控制。 ? 利用手机短信或信件形式定制查看相关信息。
? 扩展性强:在系统设计时预留有相应的接口,可以随时增加监测项目,
如增加部分温度测试端口、湿度测试端口等,甚至大规模增加测试探头,系统的改进也可以在很短的时间内完成。
? 友好的控制软件界面,简单、明了:温室模型与真实温室相对应,可以
更直观地控制各系统,通过调节所需要的环境参数, 软件会启动相应的设备实现用户设定的环境要求。自动分析整理室内外环境因子数据,以图 表形式得出分析结果。 ? 配合农业专家辅助系统
? 每个节点数据传到信息中心,中心专家库会根据实际情况进行分析(特
殊情况要参考当地土质情况),也可以远程专家经行会诊,进而经行相
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应的控制作业。
? 完全自动化 :现有大型农业生产企业、农业示范园区的信息化改造,用
自动化的技术手段替代了用户 现有的定期数据采集工作,提升了数据采集的准确度和可靠度,让用户可以将精力专注在数据的分析和整理上。
4.3 系统组成
针对现代农业示范园区需求而开发的物联网信息技术整体解决方案,主要包括三部分:
(1)、园区信息采集部分:包括温室空气温湿度信息监测,土壤信息监测,气象信息监测,视频信息采集等。
(2)、园区设备的自动控制部分:包括温室的温度控制,遮阳控制,风机,补光,加热,开窗灌溉水肥控制等。
(3)、园区信息的发布与智能处理部分:包括 LED 信息发布系统,中央控制室的管理平台,意外信息的手机报警处理等功能。
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4.4 系统示意图
以下为示范园区信息化技术的示意图
? 在感知层,对园区的的各种信息进行全面的采集与监测
? 在传输层,通过光纤,以太网,无线的传输方式对信息进行传输与汇集
(如图)
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? 应用层,对信息进行处理,智能决策,信息发布,并对园区温室设备进
行控制。 (如图)
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5、智慧农业系统介绍 5.1 环境参数采集子系统
每一栋温室配置一套无线综合采集器,空气温湿度、土壤温湿度、光照等无线传感器通过WSN无线传感网组成一个智能无线网络,多个温室群将各自环境参数适时上传给上位控制主机。
5.2 自动控制系统
根据环境参数采集系统获取的数据,以及各类作物适宜环境参数,驱动各类监控器和湿帘降温系统、通风系统等构成整个自动化控制网络。
5.2.1温度控制子系统
自动降温原理: 夏季采用自然和强制通风降温的方式进行降温。由监控仪根据目标温度与实际室温的偏差以及室温的变化率进行模糊计算。 先开启顶开窗系统进行自然通风调整温室内的温度,经过时间判断后,如果温度值还不能降低,再开启侧窗系统。 如自然通风不能降低温室内的温度值,则由电脑关闭自然通风,采用强制通风的方式来控制室内湿度。强制通风原理:通过延时计算关闭天窗,其次关闭侧窗。
开启湿帘外翻窗,然后开启风机,进行温度判断,如果温度还下不来,则开启湿帘水泵,如温度还降不下来,则计算机会开启温度过高报警,提示用户需增
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