溫室智慧型控制系統

溫室智慧型控制系統，是一種使用物聯網的監測系統。

基本介紹

• 中文名：溫室智慧型控制系統
• 界面風格：WINDOWS相一致
• 提出背景：物聯網的廣泛套用
• 系統功能：監測等

系統特點

溫室智慧型控制系統，是在物聯網套用逐漸廣泛的情況下提出來的，特別是托普農業物聯網的出現，基於此而研製出的一套用於溫室灌溉環境監測的控制管理系統。

該系統實現對溫室灌溉設備的監視、控制、環境數據的不間斷採集、整理、統計、製圖。它有著與WINDOWS相一致的界面風格，完善的記憶體管理和友善直觀的操作方式。

系統功能

監測功能

監測各個溫室的當前狀態，包括空氣溫度、空氣濕度、光照度、二氧化碳、土壤溫度、土壤濕度、電導率等參數等的信息採集以及各個設備的開關狀態。

控制器採用

農用經濟實用型：

4行12漢字顯示操作簡單方便、不需要與計算連線、獨立運行。

設定功能

可以設定各個溫室的運行參數，溫室內的土壤濕度、土壤溫度、電導率、時間等參數來自動控制電磁閥和水泵、施肥系統等的目標值，通過空氣溫度、空氣濕度、光照、二氧化碳、等參數來自動控制天窗、側窗、內遮陽、外遮陽、風機、濕簾、外翻窗、加溫設備、加濕設備、二氧化碳發生器等的目標值和設備的開啟/關閉時間等等。

強制手動控制

可以實現強制手動控制各溫室內的設備的開關狀態。

手動自動

它可以靈活快速地實現各設備地手動/自動控制地切換。

數據繪圖統計

它能以曲線的方式繪出某各歷史時間段的某個環境數據的變化曲線，並可以進行列印。

它可以按年、月、日、時將各個環境數據加以統計。找出任意時間段的最大值、最小值、平均值等信息。

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系統示意圖

經濟實用型

1、 系統不需要計算機可獨立運行，採用四行漢顯液晶屏方式操作,操作簡單、直觀明了、外型美觀、小巧。

2、 控制每個設備點的開啟與停止，可以記錄各感測器和溫室內各項參數的歷史數據。並將其導出為EXCEL表格.或直接列印

硬體功能

YM溫室智慧型控制系統可根據溫室內的土壤濕度感測器、土壤溫度感測器、時間等參數來自動控制電磁閥和水泵、施肥系統等的自動動作，通過空氣溫度感測器、空氣濕度感測器、光照感測器、二氧化碳感測器、雨雪感測器等參數來自動控制天窗、側窗、內遮陽、外遮陽、風機、濕簾、外翻窗、加溫設備、加濕設備、二氧化碳發生器等的自動化動作，使溫室內的環境保持在用戶設定範圍內。

溫室智慧型自動化控制系統功能以土壤濕度值、土壤溫度、時間、空氣溫度、空氣濕度、光照、二氧化碳等為基礎，用戶可以設定其參數的目標值，程式根據用戶設定的目標值控制及監測電磁閥、水泵、施肥系統、天窗、側窗、內遮陽、外遮陽、風機、濕簾、外翻窗、加溫設備、加濕設備、二氧化碳發生器等設備的狀態，以保證溫室內以上幾項參數在用戶設定的目標值範圍之內。計算機系統無需開機，下面的YM控制器也能獨立按預定邏輯運行功能。

1.1 控制邏輯

1、土壤水分25個點（註：每點3層）與灌溉輸出配合

注:在土壤水分低於用戶設定的目標值時開啟是灌溉輸出、同時還可以設定關閉灌溉輸出的時間(時間的計算方式是跟據土壤濕度低限,到限時開水閥N秒時關閉給水閥).同時可以跟據流量感測器採集的數據來控制給水閥的關閉.

2、土壤溫度25個點與灌溉輸出配合

注:在土壤溫度低於用戶設定的目標值時不開啟灌溉輸出

3、室內溫度12個點（註：每點2個溫度感測器）

注:用來控制室內溫度,使其保持在用戶設定的溫度環境內、通過此感測器來控制加溫設備（如:加溫爐、空調等）的開啟和降溫設備(如:空調、風機、天窗、側窗、濕簾等)的開啟

4、室內濕度12個點（註：每點2個溫度感測器）

註：用來控制室內濕度,使其保持在用戶設定的濕度環境內、通過此感測器來控制加濕設備（如：加濕器、空調等）的開啟和除濕設備（如：天窗、側窗、風機等）的開啟

5、室內光照2個點（註：每點5個光照感測器）

註：用來控制室內光照強度,使其保持在用戶設定的光照度內、通過此感測器來控制補光設備（如：補光燈、遮陽網等）的開啟和遮光設備（如：遮陽網等）的開啟

6、室內co2 4個點

注:通過感測器採集的數據和用戶設定的目標傳相對比,如果低於用戶設定的目標值測開啟CO2發生器補充CO2,達到目標值測停止.

如果高於用戶設定的目標值測開啟天窗、側窗、風機等設備,使溫室內的CO2濃度保持在用戶設定的範圍內

設備：1、頂開窗 組 12 三相（註：每2個溫濕度控制1組）

2、側開窗 組 2 三相（註：每2個溫濕度控制1組）

3、風機 台 16 三相（註：每2個溫濕度控制1組）

4、內遮陽 組 2 三相（註：每2個溫濕度控制1組）

5、外遮陽 組 2 三相（註：每2個溫濕度控制1組）

6、濕簾泵 台 2 三相（註：每2個溫濕度控制1組）

7、噴灌系統 台 2 三相（註：有25個點的土壤水分平均值控制）

8、照明 組2 二相（註：每2個光照控制1組）

9、三相略用開關 組 3

10、二相略用開關 組 2

感測器特點

土壤濕度

技術參數如下：

.測量原理：FDR原理，探針長度5.3cm，3探針，觀測以中心針為軸，直徑7cm，高7cm範圍內的柱型土壤水分含量；測量主頻為：100Mhz

.測量參數：容積含水率

.單　位：%（m /m）

.測量範圍：0――100%

.測量精度：±3%

.供　電：5V—10V

.輸出信號：0～2.0VDC、TTL數位訊號

.穩定時間：通電後2 秒；

.回響時間：< 1 秒；

.工作電流：21mA 左右；

.密封材料：樹脂澆灌,完全防水；

.電纜長度：標準為1.5m

土壤溫度

技術參數如下：

.供 電：12V 24V

.信 號：4-20mA 兩線

.測量範圍：-40—60攝氏度

.精度：0.2攝氏度

.最遠引線長度200米

.探頭產地：德國

.探頭尺寸：@5*25mm不鏽鋼護體

室內溫濕度

技術參數：

.供電：DC 12～24V

.信號輸出：

溫 度：0～20mA 對應-30℃～70℃

溫度精度: ±0.2℃

濕 度: 0～20mA 對應0～100%

濕度精度: ±3%

.通訊方式：485 通訊,傳送距離<1000米

.通訊速率：9600,n,8,1

.通訊協定：MODBUS協定

功能及特點：

.微小外型體積設計，安裝方便

.回響速度快

.抗干擾能力強

.使用壽命長

.全標定輸出，無需標定即可互換使用

.基於請求式測量，極低功耗，穩定性好

適用範圍：廣泛套用與農業、林業、氣象等行業以及氣候室、倉儲等場所。

基本原理

本系列產品是採用一款高度集成的溫濕度感測器晶片，晶片全量程標定的數字輸出。它採用專利的CMOSens技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。感測器包括一個電容性聚合體濕度敏感元件和一個用能隙材料製成的溫度敏感元件，這兩個敏感元件與一個14 位的A/D 轉換器以及一個串列接口電路設計在同一個晶片上面。該感測器品質卓越、回響超快、抗干擾能力強、級高的性價比。每個感測器晶片都在極為精確的恆溫室中進行標定，以鏡面冷凝式露點儀為參照。通過標定得到的校準係數以程式形式儲存在晶片本身的OTP 記憶體中。通過兩線制的串列接口與內部的電壓調整，使外圍系統集成變得快速而簡單。

光照感測器

技術參數：

.供電電壓：12V～24V DC

.輸出信號：4～20mA

.輸出負載：500Ω

.光線範圍: 0～100KLUX

.反應時間: 100ms

.環境溫度：-20～80°C

.精 度：±5%

功能及特點：

.體型小巧，安裝方便

.殼體結構設計合理，使用壽命長

.密封性好

.測量精度高，穩定性好

.傳輸距離長，抗外界干擾能力強

.結構設計合理，外觀質量佳

適用範圍：

.可廣泛用環境、溫室、實驗室、養殖、建築、高檔樓宇、工業廠房等的光線強度測量。

二氧化碳

供電:24VDC/VAC（±10%）

功耗:平均<60mA ；峰值< 200mA

量程:0~2000 ppm

精度:± 50 ppm +讀數的3%

溫度漂移:±0.2FS/℃

穩定性:漂移<2% (15年)

重複性:漂移<1%

風速感測器

技術參數：

·量 程：0~30 m/s

·供電電壓：5V~24 V DC

·輸出信號：脈衝(每個脈衝對應0.66m/s)

·精 度：±1m/s

·負載能力：≤500Ω

·啟動風力：0.2 m/s

室外溫濕度

技術參數：

.供電：DC 12～24V

.信號輸出：

溫 度：0～20mA 對應-30℃～70℃

溫度精度: ±0.2℃

濕 度: 0～20mA 對應0～100%

濕度精度: ±3%

.通訊方式：485 通訊,傳送距離<1000米

.通訊速率：9600,n,8,1

.通訊協定：MODBUS協定

功能及特點：

.微小外型體積設計，安裝方便

.回響速度快

.抗干擾能力強

.使用壽命長

.全標定輸出，無需標定即可互換使用

.基於請求式測量，極低功耗，穩定性好

雨雪感測器

供電:5V-12V

輸出信號:開關

響影時間:10秒

雨量感測器

技術參數：

.承雨口徑：φ160mm

.測量範圍：≤8mm/min

.分 辨 力：0.5mm

.誤 差：±4%

.重 量：約3千克

.輸出信號：單幹簧管通斷，4PLUS/MM（抗干擾電阻100歐及電容0.01微法）

.工作環境溫度：-20～80℃

功能特點

.精度高，穩定性好

.體積小，安裝方便

.線性度好，傳輸距離長，抗干擾能力強

.翻斗部件支承系統製造精良，摩阻力矩小，因而翻斗部件翻轉靈敏，性能穩定，工作可靠

.儀器外殼用不鏽鋼製成，防鏽能力強，外觀質量佳

.承雨口採用不鏽鋼皮整體沖拉而成，光潔度高，滯水產生的誤差小

控制系統功能

用戶登入

規定用戶使用許可權，非用戶不能登入系統，保證系統安全。可設定許可權對用戶和密碼進行修改。分兩級許可權：溫室察看許可權、參數修改許可權。

系統監控

監控溫室內空氣溫度、空氣濕度、光照度、二氧化碳、土壤溫度、土壤濕度、電導率等參數。各種設備的動作和狀態；當溫室內出現異常時進行聲音、圖像報警。

控制功能

自動及手動轉換；

自動：能根據用戶設定的參數溫室內的土壤濕度、土壤溫度、電導率、時間等參數來自動控制電磁閥和水泵、施肥系統等的自動動作，通過空氣溫度、空氣濕度、光照、二氧化碳、等參數來自動控制天窗、側窗、內遮陽、外遮陽、風機、濕簾、外翻窗、加溫設備、加濕設備、二氧化碳發生器等的自動動作。

手動：通過滑鼠操作實現各種控制設備的開啟、關閉和啟停，實現遠程強制手動控制操作。

參數設定

對所要實現自動控制的參數（土壤濕度、時間、土壤溫度、電導率、空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳、光照度等）進行設定，以滿足自動控制要求。

實時曲線

實時趨勢曲線可將系統採集到的溫室內的數據以實時曲線的方式顯示出來，以便於觀察系統檢測狀態。

歷史曲線

可顯示出溫室內各測量參數的日、月、季、年參數變化曲線，根據該曲線可合理的設定系統參數值。以及分析各參數變化對作物生長的影響。

報表

可將溫室內數據測量結果存儲為報表形式對各參數進行分析和瀏覽。

列印

可對歷史曲線、報表進行列印，方便數據查詢。