樱桃温室大棚自动数据采集方案

随着农业的发展,精准化农业生产监测系统得到了越来越广泛的应用。农业自动化采集系统主要包含采集和控制两个方面:

1、数据采集:实时采集大棚内温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤水分、土壤Ph值、土壤氮磷钾含量、果蔬农残留含量、生长周期视频等参数,以直观的图表和曲线的方式显示给管理用户,并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。

2、控制系统:当温度、湿度等相关参数指标超过设定标准时,系统自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘、补光灯、Co2发生器等)。系统利用环境数据与作物信息,指导用户进行正确的栽培管理,为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据,同时实现监管自动化。

本系统采用ICDAM-4000远程数据采集模块配合上位控机完成了整个监测系统的设计,目前此套系统在现场运行良好,功能稳定,获得了客户的好评。

本采集控制系统需求如下:
上位监控主机可采用工业计算机或者工控机。
现场的数据采集设备选择首英智诚公司的ICDAM-4000和ICDAM-7000分布式远程数据采集模块。
因大棚的占地面积、位置、组成形式和控制方式有可能经常改变,安装于大棚内的各种传感器(温度、湿度、二氧化碳浓度)的安装数量、位置也需要相应的改变。这要求控制系统必须要有很强的伸缩性,包括输入输出通道的数量;模块的安装的位置,模块间的距离;控制程序的编制都可以很灵活、快速、低成本地改变。另外,农产品的附加值相对较低,因此系统的造价应相对低廉。
根据以上的要求,我们使用了如下的配置方案:采集和控制的模块使用北京首英智诚公司的C-4017+和C-7050 ,C-7060;控制逻辑由上位机(客户自主选择上位机)完成,使用组态王上位组态软件编制控制程序。如下图所示:
 

 
 
C-4000模块的配置、安装具有非常高的灵活性。模块间采用485通讯网络连接,系统内可以有255个模块,模块间的距离最大可以达到1200米,通讯线路只要廉价的双绞线就可以了;模块体积小巧,提供多种安装方式,可以螺钉、导轨安装,也可以层叠安装;模块的供电采用10-30VDC的宽范围供电,即使长距离供电带来的电压变化也可克服,可以统一由总24V电源供电,不需要安装现场提供电源。C-4000模块的这些特性可以很好地满足农业大棚对自动化系统的需求。

3、项目实施

 

详细硬件清单如数据采集模块


产品型号


功能


C-4017+


8路模拟量信号输入模块 ASCIIModbus 协议


C-7520


RS-232RS-485转换模块


C-7050


开关量模块


C-7060


继电器模块

 4.系统特点

组网传输:号采用先进组网无线传输技术,克服距离障碍、信号无衰减,无串扰,抗干扰强。

实时监控:采用自动化无线监控功能,每天24小时实时监控,避免了人工监控可能出现的监控不及时、不准确,设备长时间非正常运转等问题。

报警功能:超过预设值系统自动报警,报警方式主要有声音报警、手机短信报警、邮件报警、模块不采集报警等。各监控点报警方式配置灵活,同一监测点可以分时段、分人员报警,便于交接班管理。

测量准确、安装简单:数据采集范围大,测量精度高。检测间隔时间在1秒以上任设。数据无线上传,无需单独穿墙布线,安装方便简单。

自动开关控制:远程自动控制水泵、排风扇、加热器、电磁阀、卷帘机等设备的开关,并可实现远程查询设备的启停历史记录。

快速查询:系统提供历史数据查询、数据导出、图表显示、报表生成和打印等。

管理灵活:系统支持多部门、多角色、自定义灵活管理。不仅可使每个部门都能管理自己部门的设备,也可使具有一定权限的人员来同时监控整个系统的运行状态,既独立又统一,使管理更加灵活方便。

低成本高效率:比传统有线监控成本更低,无需布线;克服传统有线监控线路经常断线、查线的麻烦问题,传输效率更高。

 液晶显示:数据显示仪采用超大屏幕液晶显示,使显示结果更清晰明了。

 

 
图像: 
解决方案: