***章：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)

1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)概述

隨著生活水平的提高，人們對食品生產(chǎn)、流通及儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)的監(jiān)測要求也越來越高，尤其是對生產(chǎn)環(huán)節(jié)指標(biāo)的監(jiān)測，有關(guān)部門甚至已經(jīng)將此項(xiàng)內(nèi)容納入考核指標(biāo)。由于檢測點(diǎn)數(shù)較多，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備及技術(shù)已經(jīng)不能適用于精細(xì)化及多樣化需求，這就要求我們結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，開發(fā)一種多點(diǎn)、遠(yuǎn)程、便捷的環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)。我公司運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)，結(jié)合用戶的實(shí)際需求，推出了適用于溫室大棚內(nèi)的環(huán)節(jié)智能監(jiān)測控制系統(tǒng)，***限度保證了溫室大棚環(huán)境符合生產(chǎn)、科研及生活的需要。

經(jīng)過現(xiàn)場環(huán)境考察，并結(jié)合使用部門的功能需求，特針對都江堰現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園做出以下系統(tǒng)方案。

1.2系統(tǒng)內(nèi)容簡介

國內(nèi)******的溫室環(huán)境監(jiān)測(智慧農(nóng)業(yè))軟硬件整體解決方案，結(jié)合了的物聯(lián)網(wǎng)及軟件技術(shù)以及在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程獲取溫室大棚內(nèi)部的空氣溫度、空氣濕度、土壤水分、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度、和對應(yīng)大棚的遠(yuǎn)程視頻采集。通過溫濕度上下限，可以自動(dòng)控制溫室濕簾風(fēng)機(jī)、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、頂窗側(cè)窗、加溫補(bǔ)光等設(shè)備。同時(shí)管理者可以遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)視頻攝像頭（調(diào)焦、旋轉(zhuǎn)、截屏等功能），系統(tǒng)還可以通過計(jì)算機(jī)等信息終端向管理者推送實(shí)時(shí)報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)溫室大棚信息化、智能化遠(yuǎn)程管理，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用保證溫室大棚內(nèi)環(huán)境***宜作物生長實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理,為作物的高產(chǎn)、***、***、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件，幫助客戶提***率、降低成本、增加收益。

系統(tǒng)軟件采用C/S架構(gòu)，系統(tǒng)軟件安裝在用戶自己PC上，方便用戶隨時(shí)觀察數(shù)據(jù)。C/S架構(gòu)界面和操作很豐富、直觀。安全性能可以保證，分別有普通用戶和超級(jí)用戶登錄權(quán)限。軟件響應(yīng)速度很快。系統(tǒng)硬件系統(tǒng)采用成都靖坤自主研發(fā)的（無線）環(huán)境溫室智能監(jiān)控終端， 集成度高安裝非常簡便，插電即用，穩(wěn)定可靠， 便于維護(hù)。

第二章：溫室環(huán)境采集與控制部分

2.1 溫室環(huán)境監(jiān)測及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理

都江堰現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園由于大棚內(nèi)部只有外遮掩網(wǎng)、風(fēng)機(jī)和噴滴灌系統(tǒng)，在大棚內(nèi)部布置了溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、土壤水分、土壤溫度傳感器來采集大棚內(nèi)部環(huán)境參數(shù)，通過環(huán)境參數(shù)的采集來反向控制大棚內(nèi)部的對應(yīng)的設(shè)備，使得大棚內(nèi)部的環(huán)境達(dá)到適合農(nóng)作物生長的環(huán)境條。

(1) 通過電腦遠(yuǎn)程查看溫室的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，包括(無線)空氣溫度、(無線)空氣濕度、(無線)土壤溫度、(無線)土壤濕度、(無線)土壤水分、(無線)光照度、(終端收到所有傳感器數(shù)據(jù)統(tǒng)一通過無線頻段779HZ遠(yuǎn)傳到指定辦公室服務(wù)器電腦上。在辦公室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看溫室內(nèi)各種環(huán)境參數(shù)。 

(2) 溫室環(huán)境報(bào)警記錄及時(shí)短信報(bào)警提醒，用戶可直接處理報(bào)警，系統(tǒng)記錄處理信息，可以自動(dòng)控制溫室設(shè)備。

(3) 自動(dòng)化控制溫室內(nèi)環(huán)境設(shè)備，提高工作效率，如自動(dòng)灌溉系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、側(cè)窗、頂窗等。 

(4) 用戶可以直觀查看溫室環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)曲線圖，及時(shí)掌握溫室農(nóng)作物生長環(huán)境。

(5）用戶可以在PC端和手機(jī)APP端看到大棚環(huán)境的視頻和對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)。

系統(tǒng)構(gòu)架圖

2.2 智能報(bào)警系統(tǒng)

(1) 系統(tǒng)可以靈活的設(shè)置各個(gè)溫室不同環(huán)境參數(shù)的上下閥值。一旦超出閥值，系統(tǒng)可以根據(jù)配置，通過手機(jī)***消息等方式提醒相應(yīng)管理者。 

(2) 短信報(bào)警提醒可設(shè)置多人接警手機(jī)號(hào)碼，防止用戶因個(gè)人手機(jī)問題沒收到訊息而未及時(shí)處理故障所造成不必要的損失。 

(3) 可以根據(jù)報(bào)警記錄查看關(guān)聯(lián)的溫室設(shè)備，更加及時(shí)、快速遠(yuǎn)程查看溫室設(shè)備各項(xiàng)數(shù)據(jù)，***處理溫室環(huán)境問題。 

(4) 可及時(shí)發(fā)現(xiàn)不正常狀態(tài)設(shè)備，通過短信或系統(tǒng)消息及時(shí)提醒管理者，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 遠(yuǎn)程自動(dòng)控制：

(1) 系統(tǒng)通過***的工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)，當(dāng)超過所設(shè)定上下限值時(shí)自動(dòng)控制溫室設(shè)備，無需人工操作。 

(2) 可以自定義規(guī)則，讓整個(gè)溫室設(shè)備隨環(huán)境參數(shù)變化 自動(dòng)控制，比如當(dāng)土壤水分過低時(shí)，溫室灌溉系統(tǒng)自動(dòng)開始澆水、當(dāng)空氣溫度超高時(shí)溫室排氣扇系統(tǒng)自動(dòng)工作。 

(3) 系統(tǒng)軟硬件公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)若用戶有具體需求可提供二次開發(fā)。

(4) 可以遠(yuǎn)程手機(jī)端控制大棚相應(yīng)設(shè)備。 

2.4 歷史數(shù)據(jù)分析：

(1) 系統(tǒng)可以通過不同條件組合查詢和對比歷史環(huán)境數(shù)據(jù)。 

(2) 支持列表和圖表兩種不同方式查看，用戶可以更直觀看到歷史數(shù)據(jù)曲線。 

(3) 與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)可以分析更適合農(nóng)作物生長、***能提高農(nóng)作物產(chǎn)量的環(huán)境參數(shù)，輔助決策。

2.5 系統(tǒng)優(yōu)勢：

(1) 數(shù)據(jù)采集性。所有傳感器均采用進(jìn)口傳感器。精度高、穩(wěn)定性高。

(2)現(xiàn)場安裝便捷性。壁掛式安裝。

(3)無線傳輸可靠性。采用852MHz頻道通信，無線傳輸有強(qiáng)大AES加密功能，抗干擾性強(qiáng)，有豐富的通信頻道可選擇。

(4)數(shù)據(jù)顯示集中性。將每個(gè)檢測點(diǎn)的傳感器數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)送到液晶顯示屏顯示在傳輸?shù)焦芾碇行碾娔X進(jìn)行集中顯示，一目了然，避免了定時(shí)人工巡檢和記錄。

(5)自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)控制?，F(xiàn)場設(shè)備可自行設(shè)置上下限，也可通過系統(tǒng)軟件發(fā)送命令聯(lián)動(dòng)控制，無需人為操作。更系統(tǒng)、更科學(xué)控制模式。

2.6 無線溫濕度傳感器：

無線溫濕度傳感器X2W850-H1是一種采用數(shù)字溫濕度傳感器的網(wǎng)絡(luò)型變送器,將環(huán)境中的溫度和濕度轉(zhuǎn)變成與之相對應(yīng)的數(shù)字信號(hào);可以通過有線網(wǎng)絡(luò)連接,將溫濕度數(shù)據(jù)上傳給主機(jī),進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;傳感器選用高品質(zhì)集成數(shù)字溫濕度傳感器,保證了變送器優(yōu)良的長期穩(wěn)定性、低延滯性、以及抗化學(xué)污染性,具有極優(yōu)的可重復(fù)性。 

2.7 無線土壤水份傳感器：

無線土壤水份傳感器上下限設(shè)置功能，設(shè)置監(jiān)測參數(shù)的上限值與下限值；

超限報(bào)警，當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過設(shè)定的上限或下限，可以報(bào)警；

控制功能，可以根據(jù)預(yù)設(shè)的控制方式，在實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)超***，啟動(dòng)控制；

2.8. 無線光照傳感器：

無線光照傳感器具有上下限設(shè)置功能，設(shè)置監(jiān)測參數(shù)的上限值與下限值；

超限報(bào)警，當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過設(shè)定的上限或下限，可以報(bào)警；

控制功能，可以根據(jù)預(yù)設(shè)的控制方式，在實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)超***，啟動(dòng)控制；

2.9 太陽能小型氣象：

太陽能小型氣象站7要數(shù)環(huán)境監(jiān)測，主要對都江堰市興農(nóng)蔬菜種植農(nóng)民專業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園的環(huán)境監(jiān)測。參數(shù)：氣象站采用GPRS傳輸/太陽能供電。7要素包括：空氣溫度傳感器，光照強(qiáng)度傳感器，太陽輻射傳感器，土壤水分溫度傳感器，雨量傳感器，風(fēng)速傳感器，風(fēng)向傳感器。

第三章：遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控

3.1 項(xiàng)目建設(shè)背景：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要途徑，已經(jīng)越來越受到世界各國的重視，而設(shè)施農(nóng)業(yè)中問世工程的建設(shè)與發(fā)展是都市型發(fā)展的重要組成部分，是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，溫室生產(chǎn)突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式，避免連農(nóng)作物種植受地域、自然環(huán)境、氣候等因素的限制，從而成為一種新的農(nóng)作物種植技術(shù)，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

我國是農(nóng)業(yè)大國，目前蔬菜大棚已成為我國一些農(nóng)村的重要產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源，蔬菜大棚逐漸呈現(xiàn)大規(guī)模、集團(tuán)化的特點(diǎn)，隨著電子技術(shù)、無線通訊技術(shù)的蓬勃發(fā)展與廣泛引用，農(nóng)業(yè)大棚技術(shù)也在向自動(dòng)化、信息化方向發(fā)展。基于以太網(wǎng)通訊接口技術(shù)的大棚視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大棚的無人職守，而且還可以通過各類終端實(shí)現(xiàn)對大棚及各類數(shù)據(jù)的監(jiān)控或遙控。

隨著溫室大棚經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物資被盜案例時(shí)有發(fā)生。雖然采用過設(shè)點(diǎn)、巡邏的辦法但見效不大。作為溫室大棚的經(jīng)營者***頭疼的問題莫過于兩點(diǎn)：一是所經(jīng)營作物的防盜問題；二是作物的生長狀況。多數(shù)經(jīng)營者在大棚里安營扎塞日夜守護(hù)著，大棚的規(guī)模越大，在看護(hù)上投入的費(fèi)用和人力也就越多，這就嚴(yán)重制約了蔬菜產(chǎn)地的發(fā)展和擴(kuò)大。

為此，如何正確處理安全與生產(chǎn)、安全與效益的關(guān)系，如何準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速履行大棚全監(jiān)測職能，有效進(jìn)行大棚管理，面對新形勢、新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)，***各級(jí)主管部門的領(lǐng)導(dǎo)對安全生產(chǎn)工作提出了很高的要求和期望。針對于此種現(xiàn)象趨勢，成都靖坤系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司推出此套蔬菜大棚視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)。切實(shí)為農(nóng)戶著想，將現(xiàn)代電子技術(shù)引入農(nóng)業(yè)溫室大棚中。

3.2 需求分析

安全監(jiān)控主要是通過在溫室大棚四周安裝攝像頭實(shí)現(xiàn)整個(gè)大棚外部周圍環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)控，從而防治不法分子對大棚的偷盜和破壞，在溫室大棚內(nèi)部安裝攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物生長情況進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，從而切實(shí)起到安全防范作用，減輕了勞作農(nóng)戶的勞動(dòng)力，提高工作效率。監(jiān)控系統(tǒng)為溫室大棚的安全保駕護(hù)航，為農(nóng)業(yè)基地生產(chǎn)提供安防保障，督促生產(chǎn)員工規(guī)范化操作。

為了能在減少成本的基礎(chǔ)上***地對溫室大棚進(jìn)行看護(hù)，解決蔬菜大棚管理難的問題，我司設(shè)計(jì)研發(fā)的此農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)建立以數(shù)字化視頻監(jiān)控為主的溫室大棚視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為蔬菜大棚的安全、管理系統(tǒng)提***率做出貢獻(xiàn)。

農(nóng)業(yè)安防管理系統(tǒng)是指以一套***、可靠的系統(tǒng)和系統(tǒng)設(shè)備為基礎(chǔ)設(shè)施，為園區(qū)提供一個(gè)智能、安全、舒適、便捷的集種植、研發(fā)、休閑等一體的高新農(nóng)業(yè)綜合園區(qū)。根據(jù)目前國內(nèi)安防管理系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，并結(jié)合”都江堰現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園”自身定位及需求，公司設(shè)計(jì)“都江堰現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園”安防管理系統(tǒng)由以下一些子系統(tǒng)所組成：

3.3 視頻監(jiān)控總體架構(gòu)設(shè)計(jì)：

視頻監(jiān)控構(gòu)架

第四章．自動(dòng)控制軟件系統(tǒng)介紹

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)描述：

系統(tǒng)構(gòu)架描述

說明：本系統(tǒng)采用云服務(wù)模式，讓用戶即可本地查看管理各類信息官居，也可遠(yuǎn)程查看管理各項(xiàng)數(shù)據(jù)及設(shè)備，以達(dá)到數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)掌控的目的，以提供更及時(shí)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支撐。

各類傳感器數(shù)據(jù)通過串口或者TCP/IP傳輸與本地計(jì)算機(jī)，在通過本地計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)傳遞至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，并在服務(wù)器上進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的記錄，并且將此類各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至用戶的手機(jī)APP進(jìn)行展示。同時(shí)用戶通過手機(jī)APP可進(jìn)行設(shè)備的開啟關(guān)閉操作，也可設(shè)置各設(shè)備的自動(dòng)化開啟關(guān)閉的規(guī)則。

通過手機(jī)、網(wǎng)頁可查看某個(gè)位置區(qū)域的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)。并掌握此區(qū)域的時(shí)候氣候數(shù)據(jù)，看是否符合本區(qū)域農(nóng)作物的生長環(huán)境。

4.2 手機(jī)APP顯示界面：

手機(jī)APP控制設(shè)備界面：

2016年11月9日

成都鑫芯電子科技有限公司編輯部

小編：葫蘆里的小惡魔