QN-WLN物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)

一、簡(jiǎn)述：

QN-WLN物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，就是在園區(qū)現(xiàn)有設(shè)施的基礎(chǔ)上，配上相應(yīng)的控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備及軟件，對(duì)作物生態(tài)環(huán)境實(shí)施監(jiān)測(cè)和控制。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示園區(qū)內(nèi)各區(qū)塊的土壤、環(huán)境和光照等數(shù)據(jù)，并能通過(guò)視頻直接觀看到作物生長(zhǎng)情況。

二、系統(tǒng)組成：

整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可分為三部分：一是信息采集系統(tǒng)。由節(jié)點(diǎn)傳感器采集信息→節(jié)點(diǎn)無(wú)線傳遞信息→管理基站接收處理信息→軟件顯示具體直觀數(shù)據(jù)界面組成。各種傳感器能獲取植物、土壤、環(huán)境等農(nóng)業(yè)生態(tài)信息，并通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)多路通訊方式，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾砘窘邮拯c(diǎn)。二是智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要有控制柜、電磁閥、農(nóng)業(yè)設(shè)施電機(jī)、控制線及灌溉管網(wǎng)組成。通過(guò)園區(qū)信息采集數(shù)據(jù)及生產(chǎn)需要，通過(guò)集成軟件的管理控制進(jìn)行灌溉、通風(fēng)、遮陰、濕簾等作業(yè)。三是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)由監(jiān)控?cái)z像頭、視屏傳輸網(wǎng)絡(luò)、軟件智能處理顯示、英特網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問(wèn)等部分組成。能實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控，智能識(shí)別報(bào)警、智能錄像、遠(yuǎn)程訪問(wèn)等功能。

三、主要功能：

（1）監(jiān)測(cè)功能：在農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)信息檢測(cè)與控制，通過(guò)配備無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、信息采集和信息路由設(shè)備、配備無(wú)線傳感傳輸系統(tǒng)，每個(gè)基點(diǎn)配置無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)，每個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)可監(jiān)測(cè)土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。信息收集、負(fù)責(zé)接收無(wú)線傳感匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)、顯示和數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)所有基地測(cè)試點(diǎn)信息的獲取、管理、動(dòng)態(tài)顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據(jù)種植作物的需求提供各種聲光報(bào)警信息和短信報(bào)警信息。

（2）控制功能：物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)被農(nóng)業(yè)園區(qū)的每一個(gè)角落，各個(gè)傳感器每一分鐘采集一次數(shù)據(jù)，并通過(guò)一種低功耗自組網(wǎng)的短程無(wú)線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的傳輸，所有數(shù)據(jù)匯集到中心節(jié)點(diǎn)，通過(guò)一個(gè)無(wú)線網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)相連，利用手機(jī)或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以實(shí)時(shí)掌握農(nóng)作物現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境狀態(tài)信息，專家系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境參數(shù)診斷農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況。經(jīng)過(guò)匯總、分析后，在參數(shù)超標(biāo)后，智能控制器會(huì)根據(jù)以上各類信息的反饋對(duì)農(nóng)業(yè)園區(qū)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、自動(dòng)降溫、自動(dòng)卷模、自動(dòng)進(jìn)行液體肥料施肥、自動(dòng)噴藥等自動(dòng)控制。

（3）智能管理與系統(tǒng)決策軟件功能：

通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的溫度、濕度、光照度、土壤水分、土壤溫度、二氧化碳濃度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、圖像視頻監(jiān)控、曲線顯示、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)處理等管理功能，同時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)的信息對(duì)環(huán)境進(jìn)行控制，使植物生長(zhǎng)在合適的環(huán)境當(dāng)中。

     系統(tǒng)具有多種界面顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)打印、數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)、超限報(bào)警、用戶管理等功能，系統(tǒng)隨時(shí)可以將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計(jì)算機(jī)上并存儲(chǔ)為Excel格式，支持報(bào)表打印、歷史曲線打印。通過(guò)輸入查詢時(shí)間，即可查詢所需被測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄和曲線記錄?？山y(tǒng)計(jì)某個(gè)時(shí)段內(nèi)的溫濕度平均值。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)值達(dá)到報(bào)警條件時(shí)，以改變相應(yīng)數(shù)據(jù)顏色方式發(fā)出警報(bào)，根據(jù)不同的用戶設(shè)置管理員、監(jiān)測(cè)員等權(quán)限，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看，實(shí)時(shí)曲線、數(shù)據(jù)報(bào)表等多種數(shù)據(jù)顯示方式。

一、   傳感器技術(shù)參數(shù)：

1.     環(huán)境溫濕度傳感器：

環(huán)境溫度范圍：-30～70℃              精度：±0.2℃          分辨率：0.01℃     環(huán)境濕度范圍0～99%                   精度：±3%               分辨率：0.1%     

特性：選用瑞士進(jìn)口高精度、低功耗智能化傳感器探頭，精度高、功耗低、體積小、可實(shí)現(xiàn)溫濕度一體化測(cè)量。

2.     百葉箱防護(hù)罩：

特性：”百葉箱防護(hù)罩”能使氣流均勻平行流過(guò)傳感頭，遮蔽直射光以減少光照對(duì)溫度的測(cè)量影響，同時(shí)，可防止冷凝水或霧噴系統(tǒng)從任何角度射來(lái)的水流的浸入。

2 光照強(qiáng)度傳感器：

光照強(qiáng)度范圍0～200Klux               精度：±5%             分辨率：0.1Klux

   特性：測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好，傳輸距離長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，體型小巧，安裝方便，殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，使用壽命長(zhǎng)，密封性好。

2 土壤溫度傳感器：

.土壤溫測(cè)量度范圍：-40～120℃            精度：±0.2℃          分辨率：0.01℃

特性：外型美觀、小巧，安裝更換方便，耐腐蝕，適應(yīng)于各類物質(zhì)的溫度測(cè)量，性能穩(wěn)定，響應(yīng)速度快，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，不銹鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，密封性好。

2 土壤水分傳感器：

.土壤濕度測(cè)量范圍：0～99%               精度：±2%             分辨率：0.1%

特性：高穩(wěn)定性，安裝方便，維護(hù)操作簡(jiǎn)單，采用阻燃環(huán)氧樹脂固化，防水，可長(zhǎng)期埋伏土壤中使用，且不受腐蝕，鋼針采用優(yōu)質(zhì)材料，可經(jīng)受長(zhǎng)期電解，不受土壤中的酸堿腐，測(cè)量精度高，性能可靠，受土壤含鹽量影響較小，可適應(yīng)各種土質(zhì)。

可選配置：

.風(fēng)速測(cè)量范圍：0～30m/s                  精度：±0.5%           分辨率：0.1m/s

.風(fēng)向測(cè)量范圍：16 方位（360°）          精度：±0.5%          分辨率：0.1%：

.雨量測(cè)量范圍：0..01mm～4mm/min          精度：≤±3%           分辨率：0.01mm

.大氣壓力測(cè)量范圍：50～110Kpa            精度：±0.5kpa         分辨率：0.1Kpa

.二氧化碳測(cè)量范圍：0～2000ppm            精度：±3%             分辨率：0.1%

.葉面溫度測(cè)量范圍：-30～80℃             精度：0.2℃            分辨率：0.01℃

.葉面濕度測(cè)量范圍：0～99%               精度：±5%             分辨率：0.1%

.水面蒸發(fā)測(cè)量范圍：00～100mm             精度：≤±3%           分辨率：0.01mm

.光合有效輻射范圍：400～700nm            靈 敏 度：10～50 μv/μmol·m-2·s-1

.總輻射光譜范圍： 0.3～3.2μ             靈敏度： 7～14mv／kw.m-2

2 效益分析：

對(duì)于農(nóng)業(yè)種植戶而言，傳感器網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用擺脫了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依賴天氣，憑經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)的方式，將使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)走上工廠化生產(chǎn)，精細(xì)化生產(chǎn)的道路，使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)工人足不出戶即可接受農(nóng)業(yè)專家的指導(dǎo)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量大大提高。

對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用，有利于拓展無(wú)線城市的應(yīng)用方向，有效地利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，一旦網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)中得到普及，運(yùn)營(yíng)商可以獲得源源不斷的收益。

對(duì)于當(dāng)?shù)卣?，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)的提高，有利于塑造地方農(nóng)業(yè)品牌，服務(wù)三農(nóng)，惠及廣大農(nóng)民。同時(shí)為物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用搶得先機(jī)，盡快提升產(chǎn)業(yè)升級(jí)。