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智慧大棚

一、我國智能大棚近況

傳統(tǒng)的大棚是通過人工觀察記錄時段溫度、土壤濕度、光照強度等,監(jiān)控主要靠人員留守,土地干旱依靠人工手持水龍頭澆水。這樣耗費大量人力物力,所以改變現(xiàn)有農(nóng)耕維護方式迫在眉睫。

我國作為農(nóng)業(yè)大國擁有廣闊農(nóng)耕面積,近年來農(nóng)業(yè)自動化的水平正在飛速提升?;凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的現(xiàn)代溫室大棚自動監(jiān)控系統(tǒng)已實現(xiàn)根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)實時調(diào)整大棚溫度、灌溉、監(jiān)控等,具有控制精度高、工作穩(wěn)定可靠的特點,降低了溫室大棚的人工成本。

二、智能大棚方案

傳感器部分:各類傳感器通過LoRa網(wǎng)絡(luò)將采集到的土壤濕度、大棚溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)上傳網(wǎng)關(guān);

攝像頭監(jiān)控:監(jiān)控攝像頭通過Wi-Fi模組將圖像數(shù)據(jù)上傳云端,網(wǎng)關(guān)工控板也通過Wi-Fi將數(shù)據(jù)上傳到云平臺、手機、PC端可以實時查看數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)值。下文將詳細介紹每個環(huán)節(jié),包括溫室大棚自動化控制,云監(jiān)控平臺,顯示控制、人員管理系統(tǒng)。

圖 1方案框圖

三、溫室大棚控制

溫度控制:溫度采集模組采集溫度,通過LoRa將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)關(guān),通過對比人為設(shè)置溫度值區(qū)間,利用通風(fēng)換氣風(fēng)扇降溫、石英加熱管升溫。

濕度控制:濕度采集模組采集土壤濕度,通過LoRa將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)關(guān),通過對比人為設(shè)置土壤濕度值區(qū)間,利用利用水泵噴灑器給植物澆水。

空氣質(zhì)量:利用傳感器采集大棚內(nèi)二氧化碳濃度,通過LoRa將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)關(guān),通過對比人為設(shè)置二氧化碳區(qū)間,利用步進電機驅(qū)動卷簾裝置打開大棚通風(fēng)口,促進大棚內(nèi)外空氣流動。

除蟲設(shè)置:需要人為確認植物是否生病,通過網(wǎng)關(guān)控制水泵,噴灑農(nóng)藥實現(xiàn)除害蟲目的。

四、云監(jiān)控平臺

攝像頭監(jiān)控,通過Wi-Fi將數(shù)據(jù)上傳到云平臺。也可以攝像頭通過有線將錄像的文件傳遞給網(wǎng)關(guān)工控板上,利用板載上的U盤/SD卡備份,通過WiFi上傳到云平臺。通過人臉比對,若發(fā)現(xiàn)可疑人員,終端監(jiān)控室發(fā)出警報提醒。同時PC端、手機端可以控制攝像頭轉(zhuǎn)頭、放大畫面,實現(xiàn)智能化監(jiān)控平臺,提高溫室大棚安全性。