SQ智慧农业物联网解决方案，智慧农业物联网云平台、物联网在设施农业中的应用系统

石家庄圣启科技长期致力于中国智慧农业物联网的发展,智慧农业物联网方案，致力于农业物联网、农村供水、智慧农业云平台等领域内新技术的应用和新产品的研发、生产、销售及工程技术服务的高新技术企业。提供全套农业解决方案。

智慧农业物联网解决方案，智慧农业物联网云平台、物联网在设施农业中的应用

系统结构及控制模式

（1）系统组成结构

     SQ-WS系统主要包括：上位机中心服务器控制平台和下位机现场控制节点：

     ◇中心服务器控制平台可选用物联网感知应用平台或者是为客户定制的操作监测平台。能够实现监测、查询、运算、建模、统计、控制、存储、分析、报警等多项功能。

◇现场控制节点由测控传感器、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，与中心服务器控制平台可通过有线、无线、以太网、4G、WIFE的网络信号方式连接到一起。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。

（2）选择合适的控制方式

    ◇有线监控-----通过现场布线方式进行数据传输。

    ◇无线Zigbee监控-----利用Zigbee模块，对0-20KM范围为的数据监测传输。

    ◇4G网络测控-----利用通信网络形式，可监测传输距离无限远。

  ◇WIFE的网络信号-----利用WIFE的网络信号，可监测传输距离无限远。

    ◇有线和无线结合------根据实际现场环境，灵活结合。

大棚温室现场数据采集控制

      智能温室大棚内的各参数传感器，对温室环境进行多点实时动态采集，经过A/D转换送入单片机处理，驱动执行装置从而实现温室环境的自动智能调节。显示装置实时显示温室内的温湿度、光照度等数值，能够更加一目了然地展示温室大棚数据全貌。

（1）温湿度监测

     通过温湿度传感器监测大棚室外空气环境温湿度、室内空气环境温湿度、地表温湿度、土壤温湿度等，并能对数据进行采集、分析运算、控制、存储、发送等。                     

（2）光照度监测

     通过光感和光敏传感器监测记录温室大棚内光线的强度，可以直接与相关的补光系统、遮阳系统等设备相连，必要时自动打开相关设备。通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端。

（3）CO₂、O₂浓度监测

在温室大棚内部署二氧化碳浓度传感器，实时监测温室中二氧化碳的含量，当浓度超过系统设定阙值范围时，通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端，由相关工作人员做出相应调整。

（4）分区域检测

     同一个棚内划区域控制管理，可实现每个种植区不同温湿度、不同气体配置等环境技术指标。用户可以通过上位机来监测、查询各区域的数据。也可以对个分块进行单控制和整体协调控制。

（5）灌溉及喷药施肥控制

     水灌溉与农药喷洒采用一套管线系统，根据植物生长模式，可通过自动、手动方式进行操作。

（6）报警控制 

     用户可设定某些参数指标的上限和下限。比如大棚温度应在30-15摄氏度之间，或低于这个温度范围都会产生报警信息，并在上位机中控平台和现场控制节点显示出来。

（7）备用冗余功能

     为了避免设备故障及异常带来不便，影响作物的生长。设备可进行扩展冗余，当设备出现故障时，辅助设备进行0切换。从而实现连续无故障运行，增加系统稳定性和可靠性。

物联网视频监控系统

（1）视频采集系统

     视频采集系统主要由各观测点的摄像机组成，主要完成作业现场的视频图像信号采集。主要实现对每个采集点的视频采集。按照摄像机是否能移动等要求配置云台装置，主要可实现较广泛区域的监视。通过平台设置联动报警功能，当设备感应到人员作业时，自动启动视频录制，随时录下除草、施肥、打药、修剪、采摘画面，并开放给消费者，远程查看。

（2）通信传输系统

 在本系统中信号传输系统主要包括电源信号的传输、视频信号的传输和控制信号的传输线路三部分组成。本项目建设中，根据施工现场的实际情况，使用无线传输的方案来建设信号传输系统。

（3）视频远程访问

     将视频监控系统进行整合，使管理人员可以对生产区域进行生产实时监控、消费者也可以通过远程访问视频系统，为管理人员和消费者提供查看和监管农场生产环境的平台，可以进行园区基础信息查询、生产区环境视频监控。

（4）视频处理系统

     视频处理系统主要完成对视频信号的数字化处理、图像信号的显示、图像信号的存储、及图像信号的远程传输。本系统中采用高容量硬盘录像及远程传输系统实现对所有采集点的显示、录像和回放以及远程浏览。

农业气象环境监测系统

（1）农业气象综合监测站

SQ-NYZ农业气象环境观测站是针农业生态环境（如农田、果园、温室、畜舍等，和农业生产活动环境，如晒场、喷药、农产品储存等小环境内的气候与农业生物和农业生产关之间的能量和物质交换）监测设计的一款自动气象站。 ◇产品特点   --完整的农业气象系统，适合农业生产与科研等用途；   --智能微气象多合一传感器与扩展要素灵活组配；   --集数据采集和无线通讯于一体，采集密度可自行设置；   --可单站应用也可组网布点，无线数据传输；   --支持交流/太阳能供电方式；   --大容量数据存储器。 ◇产品功能   --可以接风速、风向、雨量、温度、湿度、气压、辐射等气象传感器；   --内核采用16位微处理器，系统时钟高可达36MHz，执行速度超快；   --可远程烧写程序，方便系统改进与升级；   --友好的人机界面，可直接在盘面上进行参数设定；   --输入、输出采用光电隔离，抗干扰能力强；   --采集仪具有时间校准功能，   --与上位机通讯可采用RS232、RS48、GPRS5、USB、数传电台等多种方式；   --可定制U盘外部数据存储器，实现数据的海量存储；   --工作电源：AC220V、DC12V-36V、太阳能蓄电池；

--主机可以实时显示采集数据，包括：土壤墒情，土壤温度，空气温度，空气相对湿度，辐射，风向，风速，降水量，图片等。

--土壤墒情测量范围：0-，分辨率：0.1%，准确度：±2%

--土壤温度测量范围：-20-100，分辨率：0.1，准确度：0.2

--空气温度测量范围：-40+80℃，分辨率：0.1℃，准确度：±0.1℃

--空气相对湿度测量范围：0～，分辨率：0.1%，准确度：±2%

--辐射测量范围：0-2000W/m2，分辨率：1W/m2，准确度：1W/m2

--风向测量范围：0～360°，分辨率：1，准确度：±1

--风速测量范围：0-65m/s分辨率：±0.1m/s准确度：±0.1m/s

--降水量测量范围：0～6553mm，分辨率：0.1mm，准确度：±0.1mm

农业软件信息化云平台

(1)管理中心远程展示发布

管理中心远程展示发布系统，配备液晶大屏幕LED或高清液晶显示器，进行集中控制与显示。系统集成了多画面处理显示、视频运动检测、图像压缩编码/恢复解码、数字录像/即时回放、影像资料管理、资料备份/还原、云台/镜头控制、视频服务等多种功能。通过集中管理展示系统将大棚的温湿度环境信息、通风换气状态、灌溉状态、视频语音监控进行统一管理和展示，并可通过网络进行远程数据服务。

(2)环境参数在线监管平台

     在办公室内安装工控机和显示器，能够实时在线显示大棚内采集到的数据信息，并以实时曲线的方式显示给用户，并根据需要按照日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表。便于对温室大棚运转情况进行分析做出改进，提高温室大棚的生产效率。

(3)远程控制

      现场采集设备将采集到的数据通过4G无线网络传输到中控数据平台，用户从终端可以查看温室大棚现场的实时数据，并使用远程控制功能通过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作，如自动喷洒系统、自动换气系统、自动浇灌系统。

      远程控制可以通过鼠标操作可以切换本机上的监控画面和控制本机上的高速球旋转、放大等功能。数字矩阵主要是对电视墙上的监视器里的监控图像进行切换，可设置监控图像在监视器里自由切换、程序切换、定时切换等操作。高速球控制键盘主要是配合高速球使用的。控制键盘用来控制高速球比鼠标更方便，通过控制键盘还可调出高速球的菜单，实现高速球的两点扫描、巡航、花样扫描、设置预置点、调用预置点等功能。

(4)监控终端

     监控终端通过可视化、多媒体的人机界面实现以下主要功能：①温室大棚内植物生长环境状况全面显示、查询，包括各种参数、光照强度以及历史数据等；②向温室大棚内监控系统发调度命令、调整设备运转状况，确保温室内为植物生长适宜环境。

农业手机APP终端平台

 基于Android 智能手机端的物联网远程监控系统，设计有基于电子地图的试点基地、温室分布展示，环境实时数据、环境数据趋势、环境预警信息，利用移动终端统一展现示范区农业物联网示范大棚、温室、大田等基地生产信息、环境信息。

用户可以通过农业温室智能监控系统手机客户端，随时随地查看自己负责温室的环境参数。能够使用手机端及时接受、查看温室环境报警信息。通过手机端，用户可以远程自动控制温室环境设备，如自动灌溉系统、风机、顶窗等。

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