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智能温室物联网应用系统技术方案同方股份有限公司2012年3月目录目录..............................................................................................................21、引言.........................................................................................................32、建设方案及内容........................................................................................52.1、系统概述...............................................................................................52.2、总体应用................................................................................................62.3、应用场景...............................................................................................82.4、温室育苗及大棚种植智能感知与控制系统.................................................102.5、智能感知与控制系统的布局设计.............................................................132.6、园区农用气象站建设...............................................................................142.7、病虫害决策系统建设...............................................................................153、系统构架............................................................................................163.1、技术架构..........................................................................................163.2、网络拓扑.........................................................................................173.3、硬件组成.........................................................................................183.3.1数据采集部分...............................................................................183.3.2数据传输部分......................................................................................193.3.3数据处理部分......................................................................................204、软件系统功能.......................................................................................214.1通讯中间件.............................................................................................214.2后台数据库.......................................................................................224.3远程管理子系统..................................................................................224.4远程运维子系统...............................................................................234.5现场监控子系统................................................................................234.6短信报警子系统................................................................................245、项目建设规划(一期)...........................................................................256、项目进度安排.....................................................................................267、系统的特点.........................................................................................277.1、无线组网技术................................................................................277.2、传输模式广泛.................................................................................287.3、联机数据比对.................................................................................287.4、多种阀值报警..................................................................................297.5、实时曲线图形.................................................................................308、典型案例简介....................................................................................317.1、申港三鲜物联网应用项目.................................................................317.2、九州果业物联网应用项目..................................................................321、引言自20世纪90年代以来。我国工程技术人员在吸收发达国家高科技温控技术的基础上。进行了温度、湿度和二氧化碳等单项环境因子控制技术的研究。希望通过改变植物生产的自然环境来创造适合职务最佳的生长条件、避免外界恶劣的气候、达到调节产期、促进生长发育、防治病虫害等目的。由此引发了环境监控技术在实际应用领域的长足发展。并向高层此的自动化、智能化方向发展。随着计算机技术和公共Internet网络的普及和远程控制技术的完善。使得物联网RFID无线射频技术在实际应用中显示了其强大的生命力和广阔的应用前景。与传统的监控系统相比:基于物联网应用的远程控制系统克服了工业网络的弊端，使用户能够更准确地、有效地得到运行设备数据。不但大大降低了网络建设和维护的成本,而且提高了已有设备的利用效率和联合生产能力。并广泛地延伸人类的工作空间。从农业领域来讲,由于在地域上分散分布。想要总揽现场环境信息和作物生长状况进行状态监控。如果按照传统的人工温、湿度控制措施进行的话，将会浪费大量的人力物力。针对于与上述情况：我们提出了基于物联网技术的AnyIOT（AnyInternetofThingsPlatform）智能温室物联网应用系统解决方案。它结合了最新的无线传感器技术，将传感器整合到无线传送网络中。通过在广域的环境内布置温度、湿度、光照等传感器，实现对环境指标进行检测，进而对环境内的温、湿度，光照等进行自动化控制。通过精细和动态监控的方式，来对农作物进行管理，更好的“感知”到农作物的环境，达到“智慧”的状态，提高资源利用率和生产力水平。实践证明，本系统的应用可以达到增产丰收的效果，相关资料表明，在可自动控制室内的温度、湿度、灌溉、通风、二氧化碳浓度和光照的环境下中，每平方米温室一季可产番茄30kg~50kg，黄瓜40kg，相当于露地栽培产量10倍以上。其他各类作物在这种环境下的产量也会得到明显的提升。统计资料表明：智能温室的产量是普通温室的两倍以上。图1：智能温室与普通温室及露地单位产量对比柱状图同时，本系统的应用可以达到节约能源的效果，据统计资料表明：无线传感器网络可以准确采集室温、叶温、地温、湿度、土壤含水量、溶液浓度、二氧化碳浓度、风向、风速以及作物生长状况等参数，并将室内温、光、水、肥、气等诸多因素综合直接协调到最佳状态，据计算，可有效节水、节肥和节药，使整体能耗降低15%~50%。图2：智能温室与普通温室及露地环境能量消耗对比柱状图2、建设方案及内容2.1、系统概述智能温室物联网应用系统可以将数量众多的温室群进行统一的控制和集中的数据采集与处理。一套系统能同时监控100个温室，并将所有温室的环境数据显示在大屏幕数据屏上以及与之相联的计算机上。图3：智能温室数据中心监控大屏幕示意图集中监控所有温室的温度、湿度等参数：对于拥有众多温室的园区，采用人工方法定时检测并记录各个温室的温、湿度是非常麻烦的，管理人员很难即时了解各个温室的环境状况，经常造成温室内长时间的温度过低或湿度过高，对瓜果的品质产生影响。采用本系统能将所有温室的温湿度传到值班室的“大屏幕数据屏”一同显示，同时，在计算机上也能同步显示。集中控制温室的基本设备：能集中对温室的基本设备进行自动控制，例如补光灯、水暖热水泵或通风扇等。能进行所有温室不间断的数据记录并生成报表和“趋势变化曲线”：历史数据和趋势曲线对分析瓜果生长过程，改进园艺技术，有着非常重要的作用和意义。针对客户目前发展的现状，引入物联网技术，建设一期对单体面积100平方米的温室大棚进行空气和土壤的环境监控，并将监控信息实时地传输到信息处理平台，信息处理平台实时显示各个温室的环境状况，根据系统预设的阈值，控制通风/加热/降温等设备，达到温室内环境可知、可控。在此基础上，建设农业病虫害决策系统和质量追溯系统，从而全面提升客户温室信息装备水平和信息服务水平，为客户的品牌辐射效应打下一个良好的基础。2.2、总体应用智