農業大棚監控
一、KITOZER（開拓者）農業大棚監控系統概述
農業大棚智能溫室監測系統通過實時采集農業大棚內空氣溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分等環境參數，根據農作物生長需要進行實時智能決策，并自動開啟或者關閉指定的環境調節設備。通過該系統的部署實施，可以為農業生態信息自動監測、對設施進行自動控制和智能化管理提供科學依據和有效手段。
二、農業大棚監控系統的原理
大棚監控及智能控制解決方案是通過可在大棚內靈活部署的各類無線傳感器和網絡傳輸設備，對農作物溫室內的溫度，濕度、光照、土壤溫度、土壤含水量、二氧化碳濃度等與農作物生長密切相關環境參數進行實時采集，在數據服務器上對實時監測數據進行存儲和智能分析與決策，并自動開啟或者關閉指定設備（如遠程控制澆灌、開關卷簾等）。
溫室智能控制系統是利用環境數據與作物信息，指導用戶進行正確的栽培管理。物聯網溫室環境監測系統可廣泛應用于農業、園藝、畜牧業等領域，在需要特殊環境要求的場所實施監控和管理，為實現對生態作物的健康成長和及時調整栽培、管理等措施提供及時的科學的依據，同時實現監管自動化。
本公司研發的溫室智能自動化控制系統功能以土壤溫濕度值、空氣溫度、空氣濕度、光照、二氧化碳等為基礎，用戶可以設定其參數的目標值，程序根據用戶設定的目標值控制及監測電磁閥、水泵、施肥系統、天窗、側窗、內遮陽、外遮陽、風機、濕簾、外翻窗、加溫設備、加濕設備、二氧化碳發生器等設備的狀態，以保證溫室內以上幾項參數在用戶設定的目標值范圍之內。計算機系統無需開機。
三、農業大棚監控系統的組成
農業大棚智能溫室監測系統主要由中心服務器控制平臺、現場控制器、各式傳感器（二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器等）、串口服務器、采集模塊等組成。
1.監控平臺
監控平臺可用物聯網感知應用平臺或者是為客戶專門定制的操作監測平臺。能夠實現監測、查詢、運算、建模、統計、控制、存儲、分析、報警等多項功能。
2.現場控制器
現場控制節點由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成，與中心服務器控制平臺可通過有線、無線、3G/2G方式連接到一起。根據溫室大棚內空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強度及二氧化碳濃度等參數，對環境調節設備進行控制，包括內遮陽、外遮陽、風機、濕簾水泵、頂部通風、電磁閥等設備。
四、控制柜/主控器/控制器
1、主控制器可在線實時24小時連續的采集和記錄監測點位的溫度、濕度、風速、二氧化碳、光照強度等各項參數情況，以數字、和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監測信息，監測點位可擴展點。
2、數據集中器提供RS485接口，在沒有配無線監控電腦或監控電腦損壞、癱瘓，可隨時用RS485連接電腦導出將數據轉至其它電腦。
3、溫濕度監控軟件采用標準windows 98/2000/XP全中文圖形界面，實時顯示、記錄各監測點的數據值和曲線變化，統計各個數據的歷史數據、更大值、更小值及平均值，累積數據等。
4、監控主機端利用監控軟件可隨時打印每時刻的數據及運行報告。
5、主控器功能強大的數據處理與通訊能力，采用計算機網絡通訊技術， 局域網內的任何一臺電腦都可以訪問監控電腦，在線查看監控點位的變化情況，實現遠程監測。系統不但能夠在值班室監測，領導在自己辦公室可以非常方便地觀看和監控。
6、系統可擴充多種記錄數據分析處理軟件，能進行繪制棒圖、餅圖，進行曲線擬合等處理，可按TXT格式輸出，也能進入EXCEL電子表格等office的軟件進行數據處理。
五、現場數據采集與控制功能
棚內的各參數傳感器，對溫室環境進行多點實時動態采集，經過A/D轉換送入單片機處理，驅動執行裝置從而實現溫室環境的自動智能調節。顯示裝置實時顯示溫室內的溫濕度、光照度等數值，能夠更加一目了然地展示溫室大棚數據全貌。
1.溫濕度監測
通過溫濕度傳感器監測大棚室外空氣環境溫濕度、室內空氣環境溫濕度、地表溫濕度、土壤溫濕度等，并能對數據進行采集、分析運算、控制、存儲、發送等。
2.光照度監測
通過光感和光敏傳感器監測記錄溫室大棚內光線的強度，可以直接與相關的補光系統、遮陽系統等設備相連，必要時自動打開相關設備。通過無線傳輸技術將相關數據傳送到用戶監控終端。
3.CO2、O2濃度監測
在溫室大棚內部署二氧化碳濃度傳感器，實時監測溫室中二氧化碳的含量，當濃度超過系統設定闕值范圍時，通過無線傳輸技術將相關數據傳送到用戶監控終端，由相關工作人員做出相應調整。
4.分區域檢測
同一個棚內劃區域控制管理，可實現每個種植區不同溫濕度、不同氣體配置等環境技術指標。用戶可以通過來監測、查詢各區域的數據。也可以對個分塊進行單獨控制和整體協調控制。
5.灌溉及噴藥施肥控制
水灌溉與農藥噴灑采用一套管線系統，根據植物生長模式，可通過自動、手動方式進行操作。
6.報警控制
用戶可設定某些參數指標的上限和下限。大棚溫度應在30-15攝氏度之間，高于或低于這個溫度范圍都會產生報警信息，并在中控平臺和現場控制節點顯示出來。
7.節點故障通知
現場控制節點出現故障時可及時以中心服務器平臺、手機短信、報警信息等方式通知管理者。
8.備用冗余功能
為了避免設備故障及異常帶來不便，影響作物的生長。設備可進行擴展冗余，當設備出現故障時，輔助設備進行切換。從而實現連續無故障運行，增加系統穩定性和可靠性。
六、系統界面
生態農業智能溫室大棚自動監控軟件，采集溫室大棚內現場數據，經傳感器數據模塊傳送至RS485節點上，然后通過網絡傳輸到數據平臺，按照相關設定進行分析展示并進一步完成相應控制。
1、 友好的用戶登陸管理界面
規定用戶使用權限，不同用戶提供不同的操作權限，非用戶不能登陸系統，保證系統安全，操作簡單而富有人性化。
2、實時歷史、曲線報表數據分析
系統將采集到的數據信息以實時曲線的方式顯示給用戶，并根據需要按照日、月、季、年參數變化曲線生成歷史報表。便于對溫室大棚運轉情況進行分析做出改進，提高溫室大棚的生產效率。
3、多種形式的報警功能，適合不同場合需要
工作人員根據溫室大棚內的具體情況設置溫度、濕度等參數限值。在監測時，如發現有監測結果超出設定的閾值時，系統會自動發出報警提醒工作人員，報警形式包括：聲光報警、電話報警、短信報警、E-MAIL報警等。
4、遠程控制
現場采集設備將采集到的數據通過網絡傳輸到中控數據平臺，用戶從終端可以查看溫室大棚現場的實時數據，并使用遠程控制功能通過繼電器控制設備或模擬輸出模塊對溫室大棚自動化設備進行控制操作，如自動噴灑系統、自動換氣系統、自動澆灌系統。
七、系統功能特點
1.高度靈活
系統具有靈活開放性，可以根據不同用戶的農業生產需求，可接入多種傳感監控設備以及設施。
2.系統操作簡單
系統利用圖形界面，一目了然，操作簡單快捷。內置的自主研發圖形界面設計器，可以繪制現場生產環境及設備布局，實時展現采集的數據，而且通過聲光信號提示報警信息。
3.防控型強
根據預設的作物生長計劃和策略，一旦出現異常情況，如達到空氣溫度上限，土壤濕度下限閾值等，系統會自動通過短信、郵件或者APP發出預警通知到生產者，及時防控，降低生產風險。
4.自動化程度高
系統可根據預設作物的生長計劃和策略，實現全自動運行，遠程自動控制生產設備，大大降低了人力成本投入的同時，也可以避免人為操作的錯誤，實現精準的農事作業，有效提高生產效率。
5.監控受限小
系統已實現與手機、平板電腦端、PC電腦端無縫對接，管理者可隨時隨地對種植園區進行遠程監控。
八、系統的優勢
1、采用工業485總線，光纖城際網絡，標準工業電流信號相結合的方式進行數據采集與傳輸，確保數據傳輸穩定性，情況下盡量降低成本，降低現場施工布線的復雜程度。
2、采用正版工業自動化組態軟件，支持本地軟件和遠程軟件的升級，方便以后功能擴展。
3、永遠在線、接收和發送數據為內部系統不會產生通訊費用。
4、應用靈活、方便：只要將RS485信號通過硬件協議轉換器可直接對接服務器計算機串口。
5、采集監控執行機構采用模塊化設備,可方便以后硬件升級，采集點擴展，控制設備擴展等。
6、組網簡單、迅速、靈活。
7、對于工業485網絡，固定設備地址管理，自動識別終端設備，保證用網絡的連接和安全性。
8、內置設備感應器，具備異常重起。
9、除了提供標準的通用功能外，還可根據用戶的特殊需求定制功能。
10、控制操作簡單，可現場通過控制柜開關控制各種設備動作，也可以通過培育中心綜合服務器工控機操作個設備的運行啟停。
11、培育中心采用工業專用計算機IPC作為主控綜合服務器。保證數據采集及各種受控設備的穩定運行。
九、應用范圍
農業大棚智能溫室監測系統廣泛應用于各水果、蔬菜農業種植大棚中，可以很好的監測周圍了情況，保證作物的生長，降低生產風險。
十、案例分析
廣東省汕尾市某中藥項目
為了降低人力成本支出，以及確保種草藥的產出品質，汕尾某中藥種植基地利用信息化手段降低勞動力成本。而萊安作為智慧農業解決方案提供商，運用農業物聯網技術優勢，在節約生產成本方面成效顯著，為此，種植基地選擇萊安農業大棚智能溫度檢測系統。萊安農業大棚智能溫度檢測系統可以實時監測溫室大棚內包括空氣溫度、濕度、光照度，二氧化碳濃度，土壤溫濕度、土壤酸堿度等環境指標，可以手機遠程智能控制大棚內的頂開窗、側開窗、外遮陽、風機、濕簾水泵等電機設備，根據實時采集大棚內的環境數據，經過智能控制器或云平臺計算分析，可實現聯動遠程智能控制，自動開啟或關閉，智能設備替代人工作業，可以降低了中草藥種植環節過程中對人工的依賴，同時也提高了種植大棚內環境數據監測的準確性，通過物聯網云平臺可以同時管理園區內多個大棚。種植基地還配置了戶外智能氣象站：功能包含監測與種植相關的各種氣象要素，包括戶外空氣溫度、濕度、光照度，二氧化碳濃度、風速、風向、雨雪、降雨量、土壤溫濕度和土壤導電率等等。
經過幾個月的測試階段，得到了種植基地人員的廣泛好評，大大降低了人力成本與管理難度。
十一、配置清單
十二、技術參數
1.管理監控服務器
產品型號：KTR-X86
CPU：J1900
USB：4個USB口
IO通道：6DI 2 DO
硬盤：機械硬盤500G (可選配固態硬盤120G或240G)
以太網口：1個10/100/1000M以太網口
電源輸入：AC 220V
功耗：<80W
環境溫度：-10℃～50℃
環境濕度：10%～90%RH，無凝露
靜電防護：接觸放電:±6KV；空氣放電:±8KV
EFT防護：±2KV
長×寬×高：440MM × 280MM × 44MM
內存：1xSO-DIMM，DDR3 1333MHz Memory，4G(可選配8G)
串口：2個RS232，6個RS485串口
2.采集模塊
產品型號：KTR-8060
隔離電壓：5000VRMS
輸入阻抗：3KΩ/0.5W
計數通道： 8
輸入頻率： 100 Hz
脈沖寬度： 5 ms
觸點容量：（交流）250 V/3 A
觸點容量：（直流）30 V /3 A
接通時間(典型)：3 ms
斷開時間(典型)：1 ms
絕緣電阻：1000 MΩ（500VDC）
RS-485通訊接口（2線制）
輸入阻抗：3KΩ/0.5W
電源要求：+9V~+36VDC
功耗：1.9W/24VDC
械特性：ABS塑料外殼，標準DIN導軌安裝
工作溫度：-10~70℃
存儲溫度：-25~85℃
濕度：5~95%，無結露
3.溫濕度傳感器
產品型號：KTR-TH11
電源：DC12V
濕度量程: 0％RH～100％RH
溫度量程:0℃～50℃
準確濕度:±3％RH(5％RH～95％RH,25℃)
準確溫度:±0.5℃(0℃～50℃）
工作環境：-10℃～60℃；0％RH～100％RH（非結露）
濕度穩定性：＜1%RH/y
溫度穩定性：＜0.1℃/y
響應時間：＜15s（1m/s 風速）
輸出接口：RS485
外 殼：86殼白色
大?。?/span>87mm x 87mm x 26mm
產品重量：約 110 克
4.二氧化碳傳感器
產品型號：KTR-MG811-CO2
供電電源：12V-24V DC
耗電：<1. 15W (12VDC, 25℃)
溫度：－30-50°C (-20-40°℃持續）
電流：4-20mA
電壓輸出負載：≤250Ω
測量范圍：5000ppm/1%/3%/65%/100%可選
測量精度：±(50ppm+3%讀數）(25℃)
5.光照度變送器
產品型號：KTR-100LUX
直流供電：DC10~30V
波特率：2400/4800/9600
溫度精度：±0.3℃（25℃）
濕度精度：±2%RH（60% 25℃）
光照精度：±7%
溫度量程：-40~80℃
濕度量程：0~100%RH
設備功率：≤0.5W
6.土壤PH變送器
產品型號：KTR-PH300
PH檢測范圍：3.0~8.0PH
PH精度：±0.2PH（3.0~7.0PH）
環境溫度：5~50℃
濕度檢測范圍：10%~80%
測量深度：8~10cm
探桿長度：10cm
分辨率：0.1PH
7.土壤/水分/溫度三合一傳感器
產品型號：KTR-TW
供電方式：9~18V直流供電
通訊方式：RS485/4G/WIFI
采集間隔：1H（可自行設置）
上報間隔:1H（可自行設置）
尺寸：136*44mm
溫度測量范圍：-40~80℃
溫度精度：0.1℃
防水等級：IP67
8.風速變送器
產品型號：KTR-YGC-FS
測量范圍：0~30m/s
測量精度：±1m/s
響應時間：＜5s
波特率：2400/4800/9600
耗電：＜1W
工作溫度：0~100%RH(15~95%RH)
啟動風力：0.2~0.4m/s
9.太陽能板
輸入功率：200w
重量：13KG
功率偏差：5%
開路電壓：45.82V
短路電流：5.59A
工作電壓：36.13V
工作電流：5.5A
光伏板尺寸：1580*820mm
十三、總結
廣州萊安專業生產銷售智慧農業大棚系列產品，擁有18年以上施工及實施經驗，為廣大客戶解決了智慧農業大棚各種難題，得到了廣大客戶的廣泛認可。我司免費為直接客戶及工程集成商提供智慧農業大棚解決方案及報價，歡迎全國廣大客戶來人來電咨詢業務！
