1、蔬菜大棚智能化方案 北京瑞陽恒興科技有限公司 Beijing Rising Ensign Technology Co.,Ltd.第1頁，共31頁。目錄二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)一、溫室果蔬大棚智能工程概述 北京瑞陽恒興科技有限公司 Beijing Rising Ensign Technology Co.,Ltd.三、我公司系列產(chǎn)品第2頁，共31頁。一、溫室果蔬大棚智能工程概述概述 溫室果蔬大棚智能控制系統(tǒng)是近年來逐步發(fā)展起來的一種資源節(jié)約型高效設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，它是當(dāng)代農(nóng)業(yè)生物學(xué)、環(huán)境工程、自動控制、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、管理科學(xué)等多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，它是在普通日光溫室的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代化計算機(jī)自控技術(shù)，旨在

2、為作物創(chuàng)造最佳生長條件， 避免外界四季變化和惡劣氣候的影響，以達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)期，促進(jìn)生長發(fā)育，防治病蟲害 及提高農(nóng)作物質(zhì)量、產(chǎn)量、產(chǎn)值等目的。 溫室果蔬大棚智能控制系統(tǒng)就是利用自動化技術(shù)對溫室大棚實現(xiàn)實時采集溫室內(nèi)的土壤及空氣溫度、土壤及空氣濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)，以直觀的數(shù)據(jù)、圖標(biāo)或曲線方式顯示給用戶，并可以根據(jù)種植作物的需求提供各種聲光報警信息。利用環(huán)境數(shù)據(jù)與作物信息，用戶可以進(jìn)行正確的栽培管理，以求達(dá)到作物的最佳生長條件，實現(xiàn)最優(yōu)化管理，收到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效果。 北京瑞陽恒興科技有限公司第3頁，共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)1 溫室果蔬大棚的組成1.1 分類1.2 硬件組成及

3、成本2 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的構(gòu)成2.1分類2.2 硬件組成3 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的運行北京瑞陽恒興科技有限公司第4頁，共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)1 溫室果蔬大棚的組成1.1 分類按照溫室大棚面積分類（1）單體大棚(標(biāo)準(zhǔn)大棚),通常的面積尺寸在:150m*10m*6m(長*寬*高)的占地面積.其中該大棚中生長的作物都是單一或是有針對性的植物,播種和管理起來具備規(guī)模和現(xiàn)代化.（2）連體大棚(非標(biāo)準(zhǔn)大棚),通常的面積尺寸在:250m*100m*10m(長*寬*高)的占地面積.其中該大棚中生長的作物都是多樣或是有針對性的植物,播種和管理起來復(fù)雜并且占據(jù)資源.北京瑞陽恒興科技有限公司第5頁，

4、共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)1 溫室果蔬大棚的組成1.2 硬件組成及成本（1）對于條件好的地區(qū)(華北和東北)基本上是采用磚砌或是混凝土墻體及鋼筋結(jié)構(gòu),特點是保溫和使用壽命長,溫室棚里面具備冷卻、通風(fēng)、加熱、噴淋、配藥、播種、受粉、 CO2噴灑、卷簾、照明等設(shè)備。通常每4到10個大棚配備1到2個飼養(yǎng)或是種植人員進(jìn)行輪番檢查等。（2）對于條件一般地區(qū)基本上是采用混凝土墻體及鋼筋結(jié)構(gòu),特點是成本較低、使用壽命短,溫室棚里面具備通風(fēng)、噴淋、卷簾等設(shè)備。通常每10到20個大棚配備1到2個飼養(yǎng)或是種植人員進(jìn)行輪番檢查等。北京瑞陽恒興科技有限公司第6頁，共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)2 溫室果蔬大

5、棚智能系統(tǒng)的構(gòu)成2.1 智能系統(tǒng)的分類 我們根據(jù)幾年的工程經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)目前的溫室大棚智能系統(tǒng)需要起點高，成本低，耐環(huán)境變化等特點，推出了本套方案。分為：單個溫室大棚智能系統(tǒng)和集群大棚智能系統(tǒng)。 單個溫室大棚智能系統(tǒng)只需要一個我公司自己研發(fā)的溫室大棚專用控制器（普通/專業(yè)）就可以直接來完成任務(wù)。 集群大棚智能系統(tǒng)需要是利用我們公司研發(fā)的溫室大棚專用控制器（專業(yè)型）配合相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)組成的。北京瑞陽恒興科技有限公司第7頁，共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)2 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的構(gòu)成2.2 智能系統(tǒng)的硬件組成 單個溫室大棚的智能系統(tǒng)需要一個溫室大棚專用控制器（普通/專業(yè)）就可以直接來完成任務(wù)。北京瑞陽

6、恒興科技有限公司第8頁，共31頁。1 經(jīng)濟(jì)實用型設(shè)備組成北京瑞陽恒興科技有限公司序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格數(shù)量備注1大棚專用控制器1實用型2溫度傳感器PT10063濕度傳感器AM230324高精度光照傳感器15氧氣變送器一體化變送器16二氧化碳傳感器一體化變送器1二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第9頁，共31頁。設(shè)備特點 A、控制器可以采集6路溫度和4路AI，可連接O2和CO2的變送器以及光照傳感器、濕度傳感器，采用4路數(shù)字量輸入和7路繼電器輸出，具備數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)傳功能。 B、采集的數(shù)據(jù)包括：棚內(nèi)溫度、通風(fēng)口溫度、微滴灌水溫、棚內(nèi)土壤溫度、室外溫度、棚內(nèi)空氣濕度、棚內(nèi)光照度、棚內(nèi)氧氣含量和棚內(nèi)CO2含量等

7、。 C、具備控制功能，可以通過預(yù)先設(shè)置好的程序來完成邏輯控制；具備數(shù)字輸入和數(shù)字輸出。適用范圍 主要用在蔬菜大棚的數(shù)據(jù)采集和控制上。該控制器具備豐富的通訊端口，組網(wǎng)的方式是采用工業(yè)以太網(wǎng)，特點是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤欤€(wěn)定可靠。北京瑞陽恒興科技有限公司二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第10頁，共31頁。2 專業(yè)一體型設(shè)備組成北京瑞陽恒興科技有限公司序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格數(shù)量備注1大棚專用控制箱BRET-GT100C1一體型2溫度傳感器PT10083濕度傳感器AM230324高精度光照傳感器BH1715氧氣變送器一體化變送器16二氧化碳傳感器一體化變送器17電量采集器一體化1選配二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第11

8、頁，共31頁。設(shè)備特點 A、具備數(shù)據(jù)采集本地顯示和遠(yuǎn)傳功能。 B、采集的數(shù)據(jù)包括：棚內(nèi)溫度、通風(fēng)口溫度、微滴灌水溫、棚內(nèi)土壤溫度、室外溫度、棚內(nèi)空氣濕度、棚內(nèi)光照度、棚內(nèi)氧氣含量和棚內(nèi)CO2含量，可以采集電量等。 C、具備配電功能，可以做電源的開關(guān)箱。 D、具備控制卷簾機(jī)、滴灌、燈光、具備聲音報警等功能，能夠接入絕大部分在線分析儀表。 可以自己更改和編寫邏輯控制功能。適用范圍 主要用在蔬菜大棚的自動化控制上，控制器本身具備電源管理功能，可以作為單獨大棚的電源控制柜，功能強(qiáng)大。組網(wǎng)的方式是采用工業(yè)以太網(wǎng)或GPRS，特點是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤欤€(wěn)定可靠。北京瑞陽恒興科技有限公司二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)

9、第12頁，共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)2 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的構(gòu)成2.2 智能系統(tǒng)的硬件組成 集群大棚智能系統(tǒng)需要是利用我們公司研發(fā)的溫室大棚專用控制器（專業(yè)）做為信息節(jié)點在配合相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)組成的。北京瑞陽恒興科技有限公司第13頁，共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)1.主要硬件組成2 主要實現(xiàn)功能1 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng) 溫室大棚排風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、溫室降溫風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，降溫系統(tǒng)利用水的蒸發(fā)降溫原理實現(xiàn)降溫目的。2 卷簾控制系統(tǒng) 應(yīng)用日光溫室機(jī)械化卷簾技術(shù)可大大減輕人工勞動強(qiáng)度，縮短卷簾時間，增加光照時間，使日光溫室內(nèi)快速升溫，有效地增加熱效應(yīng)，使棚內(nèi)作物生長周期短、早熟，作物能提前上市，達(dá)到增加溫室農(nóng)

10、業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)要求。北京瑞陽恒興科技有限公司序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格數(shù)量備注1大棚專用控制器套若干專業(yè)2光纖通訊設(shè)備套若干3HMI遠(yuǎn)程監(jiān)控套若干4視頻安防系統(tǒng)套若干第14頁，共31頁。北京瑞陽恒興科技有限公司3 棚內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)采集 通過本公司自己研發(fā)的溫濕度采集器、氧氣傳感器等一系列產(chǎn)品，采集棚內(nèi)一些相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，其中一些傳感器可以通過標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)總線的方式來傳遞數(shù)據(jù)，這樣帶有信號校驗系統(tǒng)的傳感器就保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。 對于標(biāo)準(zhǔn)的蔬菜大棚需采集的數(shù)據(jù)有： 1、棚內(nèi)空氣水分（多點） 6、棚內(nèi)二氧化碳濃度 2、棚內(nèi)溫度 （多點） 7、棚內(nèi)氧氣濃度 3、棚內(nèi)濕度 8、土壤容積含水量 4、土

11、壤溫度 9、涉及相關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制 5、棚內(nèi)光照強(qiáng)度 *4 棚內(nèi)燈光控制系統(tǒng) 我們采用帶以太網(wǎng)口的并具有實時時鐘功能的控制器，和一套高性能蔬菜大棚專用處理器，根據(jù)植物生長周期和植物的生長情況采取分時段、分季節(jié)進(jìn)行室內(nèi)照明的控制，該控制系統(tǒng)具有分散控制集中管理功能。*5 單獨大棚的能源計量系統(tǒng) 控制柜內(nèi)攜帶的能耗計量儀表裝置，是把所需電量實時遠(yuǎn)傳，這樣就可以實施了采集目前部分設(shè)備所用的電量。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第15頁，共31頁。*6 視頻安防系統(tǒng) 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)可基于網(wǎng)絡(luò)及視頻技術(shù)實現(xiàn)實時監(jiān)控溫室內(nèi)部畫面，并能達(dá)到實時顯示、定時截圖及自動傳送等功能于一體的圖像系統(tǒng)。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)前端包

12、括一臺或多臺網(wǎng)絡(luò)攝像頭；通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器對視頻進(jìn)行壓縮并存儲于本地硬盤中，亦可通過RJ45網(wǎng)線、光纜以及基于3G/ADSL網(wǎng)絡(luò)發(fā)送終端，將所記錄畫面主動/被動上傳到FTP服務(wù)器，達(dá)到用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。北京瑞陽恒興科技有限公司二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)第16頁，共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng) 上圖為本公司安裝于現(xiàn)場的攝像頭所拍攝的實時監(jiān)控畫面，并且根據(jù)用戶需求實現(xiàn)每隔1小時（用戶可自定義）將圖片截圖上傳到FTP服務(wù)器中，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的目的。北京瑞陽恒興科技有限公司第17頁，共31頁。二、溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)*7 棚內(nèi)水泵和供暖設(shè)計北京瑞陽恒興科技有限公司第18頁，共31頁。二、溫室果蔬

13、大棚智能系統(tǒng)3 溫室果蔬大棚智能系統(tǒng)的運行北京瑞陽恒興科技有限公司現(xiàn)場安裝圖上位組態(tài)圖第19頁，共31頁。三、我公司系列產(chǎn)品溫度控制的實現(xiàn)濕度控制的實現(xiàn)氧濃度控制的實現(xiàn)二氧化碳濃度控制的實現(xiàn)光照度控制的實現(xiàn)北京瑞陽恒興科技有限公司第20頁，共31頁。1.大棚智能系統(tǒng)控器控制柜簡介 圖1為蔬菜大棚只能遠(yuǎn)程系統(tǒng)的控制柜，現(xiàn)場控制柜為壁掛式戶外防雨壓通風(fēng)設(shè)計，控制柜帶有顯示屏，可對當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)以及一些關(guān)參數(shù)進(jìn)行查詢。可實現(xiàn)功能a 卷簾機(jī)遠(yuǎn)程/本地啟停遠(yuǎn)程自動啟停條件：1、根據(jù)溫度設(shè)定值進(jìn)行啟停（內(nèi)或外溫度）。2、時間啟停：春天啟停時間的設(shè)定、夏天的啟停時間設(shè)定、秋天啟停時間的設(shè)定、冬天根據(jù)濕度或溫度

14、及時間來設(shè)定啟停。北京瑞陽恒興科技有限公司圖1 三、我公司系列產(chǎn)品第21頁，共31頁。b風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程/本地啟停設(shè)定遠(yuǎn)程自動啟停條件：溫度設(shè)定值。c 電量表計算電量并傳遞缺相報警。d 電磁閥只有遠(yuǎn)程自動條件：根據(jù)濕度值來進(jìn)行啟停。e 照明遠(yuǎn)程/本地開、關(guān)兩路照明遠(yuǎn)程自動條件：春夏秋冬不同季節(jié)按時間來開啟。f 每個棚與監(jiān)控中心通訊狀態(tài)顯示北京瑞陽恒興科技有限公司1.大棚智能系統(tǒng)控器第22頁，共31頁。2 溫度控制的實現(xiàn)2.1 溫度傳感器簡介 圖1是一種可以直接插入地表檢測土壤溫度的傳感器；圖2是用來檢測棚內(nèi)溫度的傳感器，內(nèi)置PT100傳感器，體積設(shè)計小巧，安裝方便；圖3可采集溫度傳感器的數(shù)據(jù)并將其就地

15、顯示。2.2 技術(shù)參數(shù)北京瑞陽恒興科技有限公司圖1 圖2 項目性能參數(shù)電源電壓12V24V DC信號輸出MV（）溫度范圍 -50250檢測精度0.3圖3 2.3 功能特點 a 響應(yīng)速度快，極低功耗，穩(wěn)定性好 b 抗干擾能力強(qiáng) c 使用壽命長 d 全標(biāo)定輸出，無需標(biāo)定即可互換使用2.4 適用范圍 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象等行業(yè)以及氣候室、倉儲等場所。第23頁，共31頁。3 濕度控制的實現(xiàn)3.1 濕度傳感器簡介 圖1是用來檢測棚內(nèi)空氣濕度的傳感器，采用樹脂澆灌，內(nèi)置AM2303傳感器，體積設(shè)計小巧，安裝方便；圖2可采集濕度傳感器的數(shù)據(jù)并將其就地顯示。3.2 技術(shù)參數(shù)北京瑞陽恒興科技有限公司圖1項

16、目性能參數(shù)電源電壓510V DC輸出信號TTL數(shù)字信號測量范圍0-99%測量精度2 %RH穩(wěn)定時間通電后2 秒響應(yīng)時間 1 秒工作電流21mA 左右圖23.3 功能特點 a 響應(yīng)速度快，極低功耗，穩(wěn)定性好 b 抗干擾能力強(qiáng) c 使用壽命長 d 全標(biāo)定輸出，無需標(biāo)定即可互換使用3.4 適用范圍 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象等行業(yè)以及氣候室、倉儲等場所。第24頁，共31頁。4 氧濃度控制的實現(xiàn)4.1 氧氣變送器簡介 該產(chǎn)品采用直流24V供電，雙氧化鋯探頭，數(shù)字液晶屏。產(chǎn)品具有壽命長、精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點，可以滿足客戶多方面的需求。4.2 技術(shù)參數(shù)北京瑞陽恒興科技有限公司圖1項目性能參數(shù)外接電源DC

17、 24V功耗370mA（外接探頭）負(fù)載100750誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2%上傳信號RS485通訊信號操作、存儲溫度-1060最大測量量程25%相對濕度095%RH防護(hù)等級IP654.3 功能特點 a 壽命長、精度高 b 穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點4.4 適用范圍 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，如堆肥和蔬菜大棚的氧氣濃度檢測。第25頁，共31頁。5 二氧化碳濃度控制的實現(xiàn)5.1 二氧化碳變送器簡介 二氧化碳變送器采用傳感、變送一體化設(shè)計，采用非分散紅外光原理（NDIR），外形美觀，引線從殼體背面走線，適用于室內(nèi)環(huán)境CO2測量，性能穩(wěn)定，使用壽命長。5.2 技術(shù)參數(shù)檢測氣體：空氣中的二氧化碳 不確定度：2%Rd檢測方式：固定、在線

18、檢測，擴(kuò)散式測量 線性誤差：2.0%測量范圍：0-5000ppm 零點漂移：2.0%FS/年分辨率：0.1ppm 跨度漂移：2.0% FS/年精度：3%FS 響應(yīng)時間：10秒重 復(fù) 性：1.0% 恢復(fù)時間：30秒連接螺紋：3/4“NPT 或客戶自定義 信號輸出：420mA標(biāo)準(zhǔn)電流北京瑞陽恒興科技有限公司圖1第26頁，共31頁。5 二氧化碳濃度控制的實現(xiàn)5.3 功能特點a 自動溫度、濕度補(bǔ)償、零點、滿量程漂移補(bǔ)償b 三線制420mA輸出c 兩個電纜進(jìn)線口，方便現(xiàn)場安裝d 獨立氣室結(jié)構(gòu)，響應(yīng)迅速, 優(yōu)異的長期穩(wěn)定性5.4 適用范圍 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，如堆肥和蔬菜大棚的二氧化碳濃度檢測。北京瑞陽恒興科技有限公司第27頁，共31頁。6 光照度控制的實現(xiàn)6.1 高精度光照傳感器簡介 高精度光照傳感器采用對弱光也有較高靈敏度的硅蘭光探測器作為傳感器。根據(jù)不同的測量場所，配合不同的量程，安裝使用方便、抗干擾能力強(qiáng)。6.2 技術(shù)參數(shù)供電電壓：24VDC 重復(fù)測試：5%測量范圍：0-20lux 溫度特性：0.5%輸出形式：4-20MA 波長測量范圍：380WW730WW最大允許誤差：7% 大氣壓力：80kpa110kpa操作環(huán)境溫濕度：070、0%RH70%RH儲存環(huán)境溫度： -1070、0%RH80%RH感光體：帶濾光片的硅