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智慧农业详细方案
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& 智慧农业监控系统
智慧农业监控系统专为户外应用研制，内置GPRS无线通信模块，另外同时具备图像监控和数据采集两大功能，可以灵活应用于户外场所的信息分析应用，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理各类信息数据并可实现远程控制
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智慧农业监控系统
一、系统概述
&& 智慧农业监控系统专为户外应用研制，内置GPRS无线通信模块，另外同时具备图像监控和数据采集两大功能，可以灵活应用于户外场所的信息分析应用，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理各类信息数据并可实现远程控制。系统构成如图1所示。
&& 系统的无线传感器节点（或有线传感器）实时采集农作物生长所需的温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数，并通过一种低功耗自组网的短程无线通讯技术实现传感器数据的传输，所有数据汇集到中心节点，通过一个无线网关与互联网相连，利用手机或远程计算机可以实时掌握农作物现场的环境状态信息，专家系统根据环境参数诊断农作物的生长状况与病虫害状况。户外现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图一系统结构图
1、户外监控现场
同时监控农田、大棚、果园、种植采摘园等现场，获取空气温、湿度、风速风向、光照、CO2浓度以及土壤温度、土壤水分、土壤、土壤盐分、土壤电导率等空气、土壤环境参数，并可以通过视频图像获得病虫害、植物长势变化、果实大小等作物参数，为管理者提供决策依据。
主要负责气温、湿度、风速风向、光照、CO2浓度、土壤温度、土壤水分、土壤PH、土壤盐分、土壤电导率以及视频等数据的采集和控制。
3、管理中心
户外监控现场的相关参数，经过传输基站到达室内管理中心，经过智慧农业软件系统处理，得出结论，发送至智能终端，给决策者以精确数据依据。
4、 智能移动工作终端
完美集成智能手机、GPS手持机、无线对讲机设备优点形成移动单兵设备,一机在手随时无忧。通信双通道模式彻底解决林区通讯死角问题，随时随地通讯无阻、精准定位、采集同步数据，是农业工作者的全能助手。
5、农业监控系统
在监控温湿度、光照、水质、风向等参数的同时，还可以对农作物资源、生态环境、病虫害等进行有效监控。
6、 远程控制系统
在实现数据采集分析的同时，可实现远程控制。自动通风、自动喷灌等
7、本方案的特点优势
系统建设成本低，日常使用费低，维护费用低
高清图像显示监控现场，远程数据采集，直观明了
定时拍摄，远程主动索取，降低巡检次数，减少人力物力成本
科技创新应用，统一集成，规模化管理
历史数据存储，全部数据汇总分析
数据自动处理，并可根据数据的变化自动开启智能设备。
二、系统结构
利用无线网络，并通过各种外接传感器可对农田作物生长环境温度、湿度等环境参数以及作物图像实现实时远程监测，图像、环境数据通过传回到管理中心，管理者通过后台数据汇总分析农田环境、虫害情况，及时作出预防措施，同时管理者也可通过后台管理中心设置定时获取环境数据、图片。系统结构如图所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图2 &智慧农业监控系统体系架构
1、传感与执行层
&& 该层将数据传感器的采集的数据通过ZigBee和Rs485/232两种模式上传至网关。根据传输方式的不同，温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上；有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485/232节点上。无线版具有部署灵活，扩展方便等优点；有线版具有高速部署，数据稳定等优点。
&& 无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数并上传到ZigBee网关。
& &接收远程控制指令，通过继电器控制各种农业生产设备，包括：喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。
通过IP网络摄像头可实时对作物情况、人员和安全视频流上传至服务器。
&该层主要将设备采集到的数据，通过3G/GPRS/Inernet网络传送到服务器上，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。
& 该层负责对采集的数据进行存储和信息处理，为用户提供分析和决策依据，用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。
4、用户终端
3G手机、PC机终端通过接入网络实时查看各种由传感器传来的数据，并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。
三、 网络拓扑结构
系统在网络方面采取了多种制式，远程通讯采用无线网络，近距离传输采取无线模式和有线模式相结合，保证网络系统的稳定运行。智慧农业监控系统网络拓扑结构如图所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图3 &智慧农业监控系统网络拓扑结构
四、监控系统主要设备
1、视频采集单元
通过整合来自各种系统传感器的数据，保证更加精确、完整和可靠的传感器信号或感知信息。通过显示技术，计算机图形，体感技术，计算机多媒体技术将虚拟信息叠加到现实环境或者现实物体上，产生三维信息以增强人对真实世界的感知。传感器增强现实摄像头具有实时结合、实时交互、三维标定的特性，依托于显示技术和三维跟踪标定技术来实现。
2、数据采集单元
&& 传感器单元主要包括空气温湿度传感器、风向风速传感器、光照传感器、二氧化碳传感器；土壤温度传感器、土壤水分传感器、土壤PH传感器、土壤盐分传感器、土壤电导率传感器等。采集器集数据采集传输于一体，电池供电时间长，安装简便，成本低。传感器实现数字信号采集、太阳能供电、Mesh无线传输等技术，应用于不方便布线的场合。
&&&&&&&& 图4 &无线二氧化碳光照度传感器 &&&&&&&&& &图5 &无线土壤温湿度检测
&3、通信单元网关：通过传输，实现个域网与互联网络的信息互通和多网融合，自带存储卡，可实现数据本地存储；工业级温度范围为℃℃。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图6 &智慧农业通信单元
4、终端显示单元
管理中心可根据上位机软件分析系统得出的结论对农业管理作出决策，智能移动终端亦可随时随地得到相关信息，软件系统效果如图7、8所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图7 &智慧农业监控系统管理中心效果
&&&&&&&&&& 图8 &智慧农业监控系统移动终端效果
五、应用图示
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惠州智慧农业环境在线监测控制系统
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价格：电议型号：denyok-15
发布商家：在线联系：
产品名称：惠州智慧农业环境在线监测控制系统产品链接：手机版链接：现代农业智能温室控制系统，是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动监测控制系统。可测量温室大棚内的环境温度、环境湿度、光照强度、土壤温度、土壤水分、二氧化碳浓度等农业环境因子，根据温室作物生长要求，自动控制通风窗关闭、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。智能温室控制系统可以使温室运行于经济节能状态，实现温室的无人值守自动化运行，减轻人员劳动强度，降低温室能耗和运行成本。
&O& & & 温室智能控制系统可根据温室内的土壤湿度传感器、土壤温度传感器、时间等参数来自动控制电磁阀和水泵、施肥系统等的自动动作，通过空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、雨雪传感器等参数来自动控制天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等的自动化动作，使温室内的环境保持在用户设定范围内。
温室智能自动化控制系统功能以土壤湿度值、土壤温度、时间、空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳等为基础，用户可以设定其参数的目标值，程序根据用户设定的目标值控制及监测电磁阀、水泵、施肥系统、天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等设备的状态，以保证温室内以上几项参数在用户设定的目标值范围之内。
n监测环境因子：
（1）大气环境类:环境温度，环境相对湿度，风速，风向，降水量，大气压力、光照强度等。
（2）土壤参数类:土壤温度、湿度等；
（3）生态环境类:CO2 、O2 、NH3等；
主控制器可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照强度等各项参数情况，以数字、和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩展点。
温湿度监控软件采用标准windows 98/2000/XP全中文图形界面，实时显示、记录各监测点的数据值和曲线变化，统计各个数据的历史数据、最大值、最小值及平均值，累积数据等。
n监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻的数据及运行报告。
n& & & & 主控器功能强大的数据处理与通讯能力，采用以太网技术，局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑，在线查看监控点位的变化情况，实现远程监测。系统不但能够在值班室监测，领导在自己办公室可以非常方便地通过电脑观看和监控，还能实现手机监控。
n& & & & 系统可扩充多种记录数据分析处理软件，能进行绘制棒图、饼图，进行曲线拟合等处理，可按TXT格式输出，也能进入EXCEL电子表格等office的软件进行数据处理。
n传感器系统工作原理:
& & & 1、当采集到需要信息（或者在设置的时间周期自动上报）时，传感器立刻通过无线方式传送给接收器。接收器根据收到的动作信号驱动输出执行对应动作；
& & & 2、检测电量及信号
& & & 当传感器电量低于设定的警戒值时，传感器将通过其无线部分上报给Gateway；
& & & 3、传感器设备入网与退出网络
& & & 设备自动入网，无需手动添加；
& & & 4、传感器接收器跟测控NVR通过串口连接。
NVR长距离无线数传方式：采用光纤、intelnet/3G网通讯技术，结合Internet网络通讯协议，配备拓普威视后端专用嵌入式云平台服务器可实现监测中心对各个站点进行实时监测，远程监控各温室的环境数据与控制状态，不受距离限制，数据传输可靠。
传感器跟测控NVR间通过无线传输方式：
&
无线传感器设备系统框图：
系统拓展-移动终端远程监控设定:
手机、平板电脑远程实时监测、查询、设定、控制；通过网络传输方式，将温室大棚内所有环境数据上传至平板电脑或手机，只要安装我公司自主研发的安卓系统客户端即可实现。时时刻刻掌握棚内环境数据，轻轻松松操控温室大棚被控设备！（加湿器，除湿器，升温，降温，风机自控，自动打开天窗，自动拉幕（帘幕）自动灌溉系统等。
惠州市天域电子实业有限公司是1996年于广东省惠州市正式注册成立的一家智能弱电系统承建商。惠州是天域公司发展的根源地，承接惠州监控、惠州安防、惠州卫星电视、惠州弱电智能化系统、惠州LED广告屏等系统工程项目。多年来惠州天域同时致力于智能小区系统建设；企业园区光纤监控、周界报警系统；光纤信息网络综合布线、专业计算机网络工程；中小企业信息化管理平台建设；IP数字监控安防系统、百万高清视频监控系统、远程连锁店视频管理系统；有线广播电视网络、境内外卫星电视、数字电视改造；LED广告屏等智能专业领域的设计、施工、安装、服务。通过多年的系统集成工程实践，天域公司不仅取得了相关专业领域的设计、施工资质，而且拥有一批技术过硬的专业人才队伍，公司技术骨干都取得了相关领域的技术设计认证证书，成为惠州地区一流的、技术过硬的智能弱电系统集成商。“用知识、用精湛的专业去创造精彩”是公司长期坚定不移的经营理念，公司在行业内首家开设了免费服务专线 为合作伙伴提供更好更便捷的优质服务。公司全体同仁本着“敬业、诚信、团队、创新”的企业精神，在众多经营领域内取得了辉煌的业绩，专业的服务、长久的信誉，深受各专业领域及终端客户的广泛好评及信赖。
15年来，惠州天域公司打造了一支专业的员工团队，形成规划的运营机制和良好的发展氛围，拥有一整套完善的服务流程。不断提高公司产品、服务的科技和技术含量，形成了独具特色的天域文化。
惠州天域电子公司获得设计施工资质：
《广东省卫星地面接收设施安装许可证》（证号：062）
由广东省广播电影电视局颁发（卫星电视地面接收设施设计、安装）
《广东省有线广播电视台工程设计（安装）》（证号：）
由广东省广播电影电视局颁发（有线广播电视工程设计、安装）
《广东省电视共用天线系统工程设计（安装）》（证号：006）
由惠州市广播电视局颁发（CATV网络设计、施工）
《广东省安全技术防范系统设计、施工、维修资格证》（证号：粤GL032）
由广东省公安厅颁发（安全技术防范系统设计、施工、维修）
《综合布线资质认证证书》、《美国FLUK综合布线认证测试资格证书》
由信息产业部颁发；由美国FLUK公司考核认证颁发.
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一种智慧农业环境信息监测系统的设计与实现
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