农业蔬菜大棚智能化管理系统.docx

农业蔬菜大棚智能化管理系统一、需求分析在我国, 各地使用蔬菜大棚种菜的技术已经非常普及,大棚种植能更有效的管理各种农作物种植，提高对病虫预防和天气的影响，提高农作物的单位产量，同时通过大棚的温湿度等控制，能种植更丰富、不同区域的农作物。随着大棚技术的大规模应用，配套大棚使用的各种管理设备种类也越来越多，如灌溉系统、施肥系统、通风设备、温湿度探测设备等，这些设备也确实能帮助农业用户对大棚的种植管理。但是目前的大棚种植配套设备也存在一些问题： 智能化程度不够绝大部分还是需要人工来采集数据、人工启动各种设备，因此种植过程中增加了人工成本； 实施难度大、安装成本高传统的大棚配套自动化设施由于设备本身的技术特点：如安装、布线等因素，导致建造成本相对较高，所以对于一些资金实力有限的用户是没有办法去安装这类设备的。二、 系统介绍：本系统是基于CDMA、RFID、FSK433M、蓝牙等无线传输技术，实现对大棚内的多种智能探测器的数据采集，并通过后端多种功能的应用管理平台，实现各种不同的智能化功能服务于农业用户。u 系统的主要目标： 采用先进的物联网技术，为用户提供一个低成本、安装简单、使用方便的大棚管理系统，并具备自动化控制功能。 通过该系统平台，为用户提供一个集农业信息、种植信息、市场信息的沟通交流平台。系统组成和工作原理大棚智能化管理系统主要是为农业用户提供服务，利用各种无线网络技术来简化系统的安装和实施，能以最简单有效的方式实现该系统。该系统共划分为3大部分，分别是前端硬件系统、中间的系统管理平台、以及用户端。2.1前端系统前端的硬件系统主要是指安装在各个大棚内的硬件设备，前端的各种硬件设备主要分为自动感应探测设备、物联网信息网关、自动化控制部分、智能视频监控系统，分别实现不同的功能，各个设备之间的相互通信、数据传输，将通过FSK433M（短距离无线传输）无线信号来实现，而采用了无线的通信方式也将使得整个前端设备的安装变得尤为简单，实施更方便。2.1.1自动感应探测设备自动感应探测设备主要由温度探测设备、湿度探测设备、光感探测设备、二氧化碳探测设备等组成，为大棚种植过程中所需要探测棚内的各种环境数据的设备。每个探测设备均配备了FSK433M射频模块，各种传感器探测的环境数据通过短距通信传送给物联网信息网关，当相关指标达到预先设定的指标后，物联网网关将自动发出关联的控制指令，并通过FSK433短距通信发送控制指令给关联的控制设备（如自动喷淋等），同时根据需要发送相应的报警提示信息给管理平台和业主。2.1.2物联网信息网关物联网信息网关是最新研发的多功能一体化设备，为整个前端硬件系统的核心，所有的报警数据接收、自动控制指令下发、短信通知管理员、后端系统管理平台的数据通信等，均需要通过物联网信息网关来完成。另外，物联网信息网关由系统综合管理平台进行接入管理，包括注册、激活、各类种植数据发送至后端数据服务器，接收平台各种信息。2.1.3自动化控制部分自动化控制部分主要是针对水泵、阀门的启停、电动卷帘、通风窗的开闭等设备的自动化控制。当探测设备检测到某项环境指标超标时，物联网信息网关将自动下发相应的控制指令，开启或关闭水泵、卷帘等设备。与感应探测设备一样，自动控制设备同样配备了FSK433M射频模块，向物联网信息网关发出数据信息或接收相应的控制指令。2.1.4智能视频监控系统智能视频监控系统为整个大棚自动管理系统的辅助功能模块，该模块主要为用户提供两大功能： 1) 提供对整个大棚的远程视频实时查看和视频录像，用户随时可以通过电脑、手机，查看到大棚内的各个场景，能方便用户随时随地的查看到大棚区域的视频画面。手机视频支持不同区域的视频点切换，支持手机控制云台。2) 通过该系统的智能视频分析功能，可以为用户提供入侵报警服务。智能视频分析功能是利用视频分析技术（运动目标检测），对监控的视频画面进行直接分析，例如在夜晚下班或布防状态下，当有人或车辆进入设定的警戒区域，系统将会自动报警，并通知相关的管理员或后端系统平台。2.2中间系统管理平台系统管理平台是整个大棚自动管理系统的数据中心，包括对物联网信息网关的设备注册管理，用户服务管理，各类环境数据的收集、存储和分析，视频流媒体管理等功能。整个系统管理平台主要有3部分组成，相关介绍如下：2.2.1 云计算通用能力平台云计算通用能力平台是所有前端的物联网信息网关、及后端各种应用系统的总接入平台。u 主要功能包括1) 对各个物联网信息网关主机进行注册管理、激活管理；2) 接收网关回传的各种数据信息，设备状态信息，并传输至数据服务器进行存储；3) 提供标准的数据接口给农业数据平台或第三方平台做接入，作为物联网信息网关与其他平台数据通信“传输桥梁”。4) 协助第三方服务平台下发各类信息，比如天气预告、病虫灾害预告、农业市场信息等。2.2.2 农业数据管理平台农业数据管理平台主要是存储各种前端设备回传的数据信息，并进行归类、汇总、分析，提供各种数据报表服务、数据查询服务等，并作为多功能信息发布平台和用户的信息沟通交流平台。u 主要功能包括1) 提供各种农业数据的搜索、查询服务；2) 给物联网信息网关下发各类农业市场数据、供销数据、种植技术教学及交流等等信息。3) 通过多样化的信息，丰富其平台的应用功能，切实为农业用户提供有用的帮助，并成为农民朋友的沟通交流平台。2.2.3 FSV视频流媒体管理平台FSV视频流媒体管理平台主要是为大棚的智能视频监控系统提供后端的管理及流媒体转发服务。u 主要功能包括1) 对大棚内的视频监控设备进行接入管理，设备激活、注册、用户授权等服务； 提供视频流媒体转发服务，用户端的PC或手机等设备，可通过客户端软件登录该平台查看各种视频画面；可提供OCX控件，为第三方系统平台调取相关的视频画面2.3系统图示2.3.1系统构架图2.3.2系统工作流程图2.4系统特点 大棚内的设备均采用了无线的方式传输，对于设备的安装和使用有着非常实用性和便利性，非常适合大棚的现场安装。 433M无线模块可扩展安装到各种自动化检测设备、控制设备，升级旧设备并形成自动化无线控制。 采用无线方式，不需要布线和复杂的安装，有效降低系统成本。 物联网信息网关的多种功能集于一身，支持多种无线信号，具备各种多媒体智能功能。 后端的系统平台具有良好的兼容性和可扩展性，方便第三方平台接入。 能通过平台向物联网信息网关下发各种信息，向用户传递各种有价值的信息，形成平台与用户端的即时互动，沟通交流更即时、更顺畅。 物联网技术属于国家十二五规划的重点科技项目，科技兴农同样属于国家十二五规划重点项目。利用先进的物联网技术，服务于农业项目，符合国家“十二五”农业规划的指导思想。科技兴农，利国利民。三、 适用场所u 农