一、概述 2
二、專案需求 2
三、系統架構設計 3
四、大棚現場布點 4
五、平台軟體 5
一、概述
近年來，溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來極大的便利，得到了迅速的推廣和應用。種植環境中的溫度、濕度、光照度、co2濃度等環境因子對作物的生產有很大的影響。傳統的人工控制方式難以達到科學合理種植的要求，目前國內可以實現上述環境因子自動監控的系統還不多見，而引進國外具有多功能的大型連棟溫室控制系統**昂貴，不適合國情。
針對目前大棚發展的趨勢，提出了一種大棚智慧型監控系統的設計。根據大棚智慧型監控的特殊性，需要傳輸大棚現場引數給管理者，並把管理者的命令下發到現場執行裝置，同時又要使上級部門可隨時通過互連網或者手機資訊了解區域大棚的實時狀況。基於gprs的智慧型大棚監控系統使這些成為可能。
農業溫室大棚監控系統通過實時採集農業大棚內空氣溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分等環境引數，根據農作物生長需要進行實時智慧型決策，並自動開啟或者關閉指定的環境調節裝置。通過該系統的部署實施，可以為農業生態資訊自動監測、對設施進行自動控制和智慧型化管理提供科學依據和有效手段。
開拓者的農業溫室大棚監控及智慧型控制解決方案是通過可在大棚內靈活部署的各類無線感測器和網路傳輸裝置，對農作物溫室內的溫度，濕度、光照、土壤溫度、土壤含水量、co2濃度等與農作物生長密切相關環境引數進行實時採集，在資料伺服器上對實時監測資料進行儲存和智慧型分析與決策，並自動開啟或者關閉指定裝置（如遠端控制澆灌、開關捲簾等）。
二、專案需求
在每個智慧型農業大棚內部署無線空氣溫濕度感測器、無線土壤溫度感測器、無線土壤含水量感測器、無線光照度感測器、無線co2感測器等，分別用來監測大棚內空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水分、光照度、co2濃度等環境引數。為了方便部署和調整位置，所有感測器均應採用電池供電、無線資料傳輸。大棚內僅需在少量固定位置提供交流220v市電（如：
風機、水幫浦、加熱器、電動捲簾）。
每個農業大棚園區部署1套採集傳輸裝置（包含路由節點、長距離無線網關節點、wi-fi無線閘道器等），用來覆蓋整個園區的所有農業大棚，傳輸園區內各農業大棚的感測器資料、裝置控制指令資料等到inter***上與平台伺服器互動。
三、系統架構設計
（1）總體架構
系統的總體架構分為現場資料採集、網路傳輸、智慧型資料處理平台和遠端控制四部分。
（2）系統有兩種典型配置結構
■兩層網路，系統由兩類點構成：
無線感測器節點，包括無線空氣溫濕度感測器、無線土壤溫度感測器、無線土壤含水量感測器、無線光照度感測器、無線co2感測器等；
無線網關節點，包括wi-fi無線閘道器或gprs無線閘道器。
該結構適用於園區已經有wi-fi區域網覆蓋，或是可以採用gprs直接上傳資料的場景。在此結構中，只需要在合適的區域部署無線閘道器，即可實現感測器資料的採集和上傳。
■三層網路，系統由三類點構成：
無線感測器節點，包括無線空氣溫濕度感測器、無線土壤溫度感測器、無線土壤含水量感測器、無線光照度感測器、無線co2感測器等；
無線網關節點；
資料路由器。
該結構適用於園區沒有wi-fi區域網覆蓋，也不準備採用gprs直接上傳資料的場景。在此結構中，需要部署資料路由節點和無線閘道器，無線閘道器與資料路由節點之間以長距離無線通訊方式進行資料的交換，在區域較大，節點間通訊距離不足時，無線閘道器還可以相互之間進行自動資料中繼，擴大監控網路的覆蓋範圍。
（3）感測資訊採集
在監控網路中，無線空氣溫濕度感測器、無線土壤溫度感測器、無線土壤含水量感測器、無線光照度感測器、無線co2感測器等感測器均支援低功耗執行，可使用廉價的乾電池供電長期工作。同時，所有的無線感測器節點均執行低功耗多跳自組網協議，可為其它節點提供資料的自動中繼**，以擴大監測網路的覆蓋範圍，增加部署靈活性。
感測器資料通過協議傳送到無線網關節點上，無線網關節點再經過資料路由節點或直接將感測器資料傳送到資料平台的伺服器上。使用者可以通過有線網路/無線網路訪問資料平台，實時監測大棚現場的感測器引數，控制大棚現場的相關裝置。
四、大棚現場布點
大棚現場主要負責大棚內部環境引數的採集和控制裝置的執行，採集的資料主要包括農業生產所需的光照、空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤水分、co2濃度等引數。
感測器的資料上傳採用低功耗無線傳輸模式，感測器資料通過無線傳送模組，採用協議將資料無線傳送到無線網關節點上，使用者終端和一體化控制器間傳送的控制指令也通過無線傳送模組傳送到中心節點上，省卻了通訊線纜的部署工作。中心節點再經過邊緣閘道器將感測器資料、控制指令封裝併發送到位於inter***上的系統業務平台。使用者可以通過有線網路/無線網路訪問系統業務平台，實時監測大棚現場的感測器引數，控制大棚現場的相關裝置。
低功耗無線傳輸模式使得大棚現場內各感測器部署靈活、擴充套件方便。
採集傳輸部分主要將裝置採集到的數值傳送到伺服器上，現有大棚裝置支援wi-fi、gprs、長距離無線傳輸等多種資料傳輸方式，在傳輸協議上支援ipv4聯網協議。
業務平台負責對使用者提供智慧型大棚的所有功能展示，主要功能包括環境資料監測、資料空間/時間分布、歷史資料、超閾值告警和遠端控制五個方面。使用者還可以根據需要新增**裝置實現遠端**監控功能。資料空間/時間分布將系統採集到的數值通過直觀的形式向使用者展示時間分布狀況和空間分布狀況、歷史資料可以向使用者提供歷史一段時間的數值展示；超閾值告警則允許使用者制定自定義的資料範圍，並將超出範圍的情況反映給使用者。
五、平台軟體
（1）資料收集、儲存服務軟體
完成感測器資料的獲取、解析、分類，最後按預設的格式存入資料庫。
（2）展示、決策軟體
圖形化介面，從資料庫中讀取相應資料，以**和曲線的方式將感測器資料顯示出來，支援多種查詢顯示方式。可自定義決策系統控制物件及決策演算法，與物件控制軟體互聯實現自動化控制。
（3）遠端控制軟體
完成現場控制物件的操作，圖形化操作介面，支援重定義遠端開關名稱等資訊，可與決策軟體進行對接，實現自動化控制。
1、感測模組：即環境感測監測系統。它依據各類感測裝置可以完成整個園區或完成對異地園區所需資料監測的功能。
2、終端模組：即終端智慧型控制系統。它可以完成整個園區或遠端控制異地園區進行自動灌溉、自動降溫、自動開啟風機，自動補光及遮陽，自動捲簾，自動開窗關窗，自動液體肥料施肥、自動噴藥等各類農業生產所需的自動控制。
3、**監控模組：即實時**監控系統。主要是通過監控中心實時得到植物生長資訊，在監控中心或異地網際網路上既可隨時看到作物的實時生長狀況。
kitozer系統光照度變送器採用對弱光也有較高靈敏度的矽蘭光伏探測器作為感測器；具有測量範圍寬、線形度好、防水效能好、使用方便、便於安裝、傳輸距離遠等特點，適用於各種場所,尤其適用於農業大棚、城市照明等場所。根據不同的測量場所，配合不同的量程，線性度好、 防水效能好 、可靠性高、 結構美觀、安裝使用方便、抗干擾能力強。
1個單位的照度大約為1個燭光在1公尺距離的光亮度。
夏日晴天強光下照度為10萬 lux（3～30萬lux）；
陰天光照度為1萬 lux；
日出、日落光照強度為 300～400lux；
室內日光燈照度為 30～50lux；
夜裡 0.3～0.03 lux（明亮月光下）；
0.003～0.0007 lux（陰暗的夜晚）
以上引數公供參考
供電電壓： 12vdc～30vdc
感光體： 帶濾光片的矽藍光伏探測器；
波長測量範圍： 380nm～730nm；
準確度： ±7％
重複測試： ±5%；
溫度特性： ±0.5%/℃；
測量範圍： 0～200000lux
輸出形式： 二線制4～20ma電流輸出
三線制0～5v電壓輸出
液晶顯示輸出
232/485網路輸出
使用環境：
0℃～40℃、0%rh～70%rh（帶液晶）；
0℃～70℃、0%rh～70%rh(不帶液晶)
大氣壓力： 80～110kpa
監控系統設計方案
安防監控系統設計 方案二 一二年八月 目錄1 概述3 2 設計要求3 3 設計依據3 4 設計原則4 5 系統組成5 6 系統功能7 7 系統特點11 8 溫度條件12 9 施工方案12 10 電視監控裝置現場安裝要求12 11 產品驗收標準和驗收方法13 一 概述 根據中小學校園監控建設要求，充分...
商場監控系統設計方案
方案設計單位 四川省成都市技 總體設計 設計人員 設計時間 2013.7.31 第一篇系統設計概論 一 工程概況 工程名稱 x商場裝飾設計工程 工程地點 工程型別 閉路電視監控 設計單位 四川省成都市 設計範圍 xx商場監控系統工程 二 工程設計範圍 1 xx商場閉路電視監控系統 三 工程設計依據 ...
監控系統設計方案提綱
1.1使用者需求書 1 1.2其他要求 2 第二部分工程現場實際勘察 2 2.1防區目標。區域。位置及防護級別 2 2.2 現場監視區域勘察結果 2 2.3 建築平面規劃設計圖 2 第三部分任務需求任務分析報告 2 3.1 前端裝置數量分析 3 3.3 前端裝置的系統結構分析 3 3.2 前端裝置引...