生態(tài)農業(yè)溫室大棚環(huán)境智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)
1、智能溫室大棚控制系統(tǒng)概述
石家莊圣啟科技有限公司自主研發(fā)的SQ-WS智能溫室大棚控制系統(tǒng)是針對溫室大棚正常有效運轉的控制要求配置的遠程監(jiān)控與管理系統(tǒng)。采用傳感器技術、依托傳統(tǒng)溫室大棚生產工藝、設計的具有高可靠性、安全性、可擴展性的軟硬件系統(tǒng)。
充分利用物聯(lián)網技術和組態(tài)軟件實時遠程獲取大棚內部的空氣溫度、濕度、光照強度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù)及視頻圖像，通過模型分析，遠程或自動控制濕簾風機、噴淋滴灌、內外遮陽、頂窗側窗、加溫補光等設備，保證溫室大棚內的環(huán)境最適宜作物生長；同時，該系統(tǒng)還可以通過手機、計算機等信息終端向農戶推送實時監(jiān)測信息、預警信息、農技知識等，實現(xiàn)溫室大棚集約化、網絡化遠程管理。
2、系統(tǒng)結構及控制模式
（1）系統(tǒng)兩大組成部分
SQ-WS系統(tǒng)主要包括：上位機中心服務器控制平臺和下位機現(xiàn)場控制節(jié)點：
◇中心服務器控制平臺可選用物聯(lián)網感知應用平臺或者是為客戶專門定制的操作監(jiān)測平臺。能夠實現(xiàn)監(jiān)測、查詢、運算、建模、統(tǒng)計、控制、存儲、分析、報警等多項功能。
◇現(xiàn)場控制節(jié)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(jù)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(shù)，對環(huán)境調節(jié)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。
（2）選擇合適的控制方式
◇有線監(jiān)控-----通過現(xiàn)場布線方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
◇無線Zigbee監(jiān)控-----利用Zigbee模塊，對0-20KM范圍為的數(shù)據(jù)監(jiān)測傳輸。
◇3G/2G網絡監(jiān)控-----利用通信網絡形式，可監(jiān)測傳輸距離無限遠。
◇有線和無線結合------根據(jù)實際現(xiàn)場環(huán)境，靈活結合。
3、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制功能
（1）溫濕度監(jiān)測
通過溫濕度傳感器監(jiān)測大棚室外空氣環(huán)境溫濕度、室內空氣環(huán)境溫濕度、地表溫濕度、土壤溫濕度等，并能對數(shù)據(jù)進行采集、分析運算、控制、存儲、發(fā)送等。
（2）光照度監(jiān)測
通過光感和光敏傳感器監(jiān)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(tǒng)、遮陽系統(tǒng)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(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端。
（3）CO2、O2濃度監(jiān)測
在溫室大棚內部署二氧化碳濃度傳感器，實時監(jiān)測溫室中二氧化碳的含量，當濃度超過系統(tǒng)設定闕值范圍時，通過無線傳輸技術將相關數(shù)據(jù)傳送到用戶監(jiān)控終端，由相關工作人員做出相應調整。
（4）分區(qū)域檢測
同一個棚內劃區(qū)域控制管理，可實現(xiàn)每個種植區(qū)不同溫濕度、不同氣體配置等環(huán)境技術指標。用戶可以通過上位機來監(jiān)測、查詢各區(qū)域的數(shù)據(jù)。也可以對個分塊進行單獨控制和整體協(xié)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(tǒng)，根據(jù)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(shù)指標的上限和下限。比如大棚溫度應在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，并在上位機中控平臺和現(xiàn)場控制節(jié)點顯示出來。
（7）節(jié)點故障通知
現(xiàn)場控制節(jié)點出現(xiàn)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(xiàn)故障時，輔助設備進行0切換。從而實現(xiàn)連續(xù)無故障運行，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。
（9）自定義控制模式
可以根據(jù)溫室大棚具體控制和監(jiān)測需要，定制一些相應的監(jiān)測項目及控制內容，該項目可以使模擬信號、數(shù)字信號、開關信號、頻率信號等監(jiān)測和控制。
