参数和当日天气情况。通过主控中心的上位机用无线方式来更改大棚号和名称。同时也可智能大棚平台监测到的大棚温度湿度等参数实时显示在LED屏上。
④手机
本系统不仅支持固定监控终端监测,还可以集成手机终端实现移动监控。监测内容包括境的传感数据监测和视频监测,并实现对控制设备的远程控制。
3、智能温室平台
智能化建设是利用自动化技术对温室大棚实现实时采集温室内的土壤和空气温度、土壤和空气湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数,以直观的数据、图标或曲线方式显示给用户,并可以根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。
智能温室的控制一般有信号采集系统、信息处理系统和控制系统三大部分组成。本系统从功能上分为信号采集系统、控制执行系统和信息处理系统,系统构成图如下。
(1)信号采集系统
该部分主要是各种传感器组成,包括空气温度湿度传感器、土壤温度湿度传感器、二氧化碳传感器、氧浓度传感器、光照强度传感器。由于温室大棚一般面积都比较大,这些传感器在安装时必须考虑到分布问题,在大棚的阳面和阴面都要适当设置传感器,并根据大棚的长度以10~20m距离为单位设置传感器。在选择传感器时要选择抗干扰能力好、传输距离远的传感器。
温室信息采集系统主要由无线传感器节点群、无线汇聚节点和优化控制站部分软件(主要包括无线传感器网络分析与管理软件系统)构成。每个传感器节点负责采集自身周围的环境、土壤和作物生理生态信息,并采用无线自组网多跳路由方式,把采集数据传输到无线汇聚节点。无线汇聚节点对接收的多个节点数据进行融合处理后,通过中长距离无线数传模块,把融合后的数据发送到优化控制站点;同时接收来自优化控制站的控制指令,向WSN 节点或温室无线控制节点转发。基于PC 机的优化控制站集成了无线传感器网络分析与管理软件系统,具有数据存储、查询、网络状态监控、网络拓扑动态显示、采样间隔参数及实时查询
设置等功能,并以图表化方式显示数据处理结果。
(2) 信息处理系统
信息处理是整个建设方案的核心部分,主要由上位机和下位机组成。上位机是一台PC机,主要功能是保存和处理下位传回的数据并进行分析,对下位机做出设置和控制,实现系统监测,完成数据管理和历史数据统计。下位机是单片机或专用的温室大棚控制器,它通过RS485接口与上位机通信,把各种传感器采集的数据(如湿度、温度、光照强度、CO2浓度等)转换成数字信号传给上位机,并根据上位机下传的数据和预先设定的参数,对各种执行系统进行控制,确定各执行系统的运行状态,实现对温室的智能化调控。
信息处理系统的核心是数据综合管理系统,其主要功能有两部分。数据库中保存各种传感器的数据、操作记录、控制记录等,知识库中存放栽培作物的植物属性、日照要求、温湿度要求、CO 和氧气浓度要求等最佳气候参数。一部分功能是用于与下位机的通讯、设置温室环境参数,并把采集的数据存于管理数据库中,实现数据的存储、查询、统计、打印,以备决策系统调用;另一部分为决策系统,功能是根据知识库和采集的数据及时为用户提供各
种作物生长所需要的最佳气候参数,并能自动生成最佳控制方案。
该综合管理系统还应具有不同作物的生长方案,只需提前选择好方案,整个系统就会根据预先设定的参数进行室内调节。在作物的整个生长过程中还应把各传感器传来的数据进行定时保存,并按要求打印,便于以后观察和分析,由此形成一个专家系统。
(3) 控制执行系统
该子系统包含内容较多,控制也最复杂,各执行部件把下位机传来的控制信号执行后,再把执行后的状态反馈给下位机,下位机再把这些状态暂存于自己的缓存中,同时上传到上位机,以保证各执行部件能按事先制定的策略完成任务。
智能温室控制执行系统通过无线传输,连接控制室与控制柜,操作控制室内中控台,即可一键式控制温室大棚内的风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、湿帘或大田内的水肥喷灌等,实现远程化管理。
3、智能温室案例