智慧校园智慧农场解决方案

校园智慧农场建设解决方案校园智慧农场建设解决方案目录1.平台简介......................................................................................................-1-1.1整体架构1-2.控制解决方案...............................................................................................-2-2.1智慧农场管理与控制2-3.组网解决方案.............................................................................................-10-3.1智能农场组网10-4.主要产品介绍.............................................................................................-12-4.1物联网智能网关12-4.2ZigBee透传模块13-4.3智能远传水表14-4.4三相电能表15-4.5互联网摄像机16-4.6空气温湿度传感器16-4.7土壤温度水分传感器17-4.8光照度传感器18-4.9二氧化碳传感器18-4.10水浸传感器19-4.11电磁流量计20-4.12小型气象站21-5.软件及设备清单.........................................................................................-22-5.1软件平台22-5.2智能设备22-I校园智慧农场建设解决方案OneControl智能控制系统依托目标用户现有网络为通信基础，通过云平台，系统提供对OneControl智能网关以及通过网关接入的各种主流厂家的有线、无化系统。本方案着重介绍基于OneControl平台的智慧校园农场管理。介绍如何使用OneControl物联网监控平台，实现对校园农场的智能管理与监控。OneControl新风、节能等各种远控功能，可以让用户通过手机、PC等多种方式进行控给用户带来全方位的安全舒适、健康节能的智能生活体验。其整体架构如下图所示。远…制OneControl物联网平台…-1-校园智慧农场建设解决方案近年来，全国各地校园教学的探索和实践中，都把校园农场作为学校教学实算、大数据、应用集成、移动互联网等新一代信息技术应用，建设符合自身特色的智慧校园。一般学校智慧农场具有以下特征：（1）智能化基础设施构PC板温室为主体结构，农场内可完全模拟基本的生态环境因子，具备对诸如温度、湿度、光照强度、气压、土壤温湿度、CO2浓度等参数进行调节的能力，元，可按照预设参数，精确测量农场的气候、土壤等参数，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构，控制卷膜、风机、湿帘、补光、灌溉施肥等供最佳环境。（2）精准农场管理模式智慧农场具有针对当前环境与需求，对环境变量精准控制的能力。因此，需准把握农场内植物对水，肥料，光照，CO，以及温湿度等的环境变量的需求，2进行定向控制。如，可针对不同植物的用水量，调整灌溉时机和灌溉量，减少无降温，开、关遮阳等应对措施，确保农作物在最适宜的环境下生长。精准农场管理模式的精准控制功能与实现方式，也是控制变量法的直接表（3）实现无人值守自动化运行-2-校园智慧农场建设解决方案在满足远程化管理模式的基础上，实现农场的无人值守自动化运行。农场自3个月场的不间断运行。（4）衔接创新课程安排课程，通过教师的启发和引导，开展语文、数学、英语、物理、生物、化学-3-校园智慧农场建设解决方案（LoRa/ZigBee/Wifi)校园智慧农场建设解决方案环境监控界面示意校园智慧农场建设解决方案可以通过手机或PC端，在任意地点远程控制农场的所有接入设备。物联网监控平台可以对智慧农场实现如下远程控制功能：遮阳控制控制设备：双层内遮阳保温系统控制要素：光照强度值控制过程：➢可设定标准光照度的范围，如上限L1，下限L2；➢当测量光照度值>标准光照度上限值L1骤，控制开启遮阳卷膜收拢，进行降低光照度；➢当测量光照度值<标准光照度下限值L2骤，控制开启遮阳卷膜展开，进行增大光照度；降温升温控制控制设备：通风降温系统，循环风机系统，双层内遮阳保温系统，降温加温系统，采暖加温系统等控制要素：温度值控制过程：➢可设定标准温度的范围，如上限T1，下限T2；➢降温过程：当测量温度>标准温度上限值T1时，执行降温设备开启步骤，控制通风降温系统，循环风机系统，双层内遮阳保温系统，降温加温系统等进行通风降温；当测量温度值恢复到设定的标准温度范围时，执行降温设备关闭步骤，关闭以上系统或设备，停止降温；➢升温过程：当测量温度<目标温度下限值T2时，执行升温设备开启步骤，控制开启降温加温系统，采暖加温系统等，进行升温；当测量温度值恢复到设定的标准温度范围时，执行升温设备关闭步骤，关闭以上系统或设备，停止升温；-6-校园智慧农场建设解决方案灌溉控制控制设备：喷灌系统控制要素：土壤湿度值控制过程：➢可设定标准土壤湿度的范围，如上限T1，下限T2；➢当土壤湿度值小于设定的土壤湿度下限值T2时，执行灌溉设备开启步骤，控制开启电磁阀，开始对土壤浇水；➢当土壤湿度值恢复到设定的标准范围时，执行灌溉设备关闭步骤，控制关闭电磁阀，停止对土壤浇水；加湿控制控制设备：通风降温系统，循环风机系统，双层内遮阳保温系统，雾喷系统控制要素：温室内大气湿度控制过程：➢可设定标准湿度的范围，如上限T1，下限T2；➢加湿过程：当测量湿度<标准湿度下限值T2时，执行加湿设备开启步骤，控制开启湿帘，打开循环风机，增加大气湿度；控制关闭加湿设备，停止加湿；➢除湿过程：当测量湿度>标准湿度上限值T1时，执行除湿设备开启步骤，控制开启双层内遮阳保温系统，打开循环风机，打开通风机等，进行除湿作业；停止除湿。补光控制控制设备：补光灯控制要素：光照度，时间等-7-校园智慧农场建设解决方案(1)视频采集：在电脑端或手机端实时查看农场内的视频影像；(2)视频存储：可根据需求，存储1周甚至1月的农场视频监控数据；也可上传至云端保存所有视频资料；(3)视频检索及播放：可以根据时间段选择查看视频图像。移动客户端控制校园智慧农场建设解决方案场的监管和控制。校园智慧农场建设解决方案LED显示屏信息展示示意室内设备一般采用ZigBee技术进行组网，通过室内的ZigBee网关，实现对/4G/Wifi进行组网。组网拓扑图如下：-10-校园智慧农场建设解决方案远程控制WIFI或4GPC视频监控矩阵有线、WIFI或4G直连ZigBee主控智能网关土壤水分/温度传感器空气温湿度传感器光照度传感器遮阳系统透传模块透传模块透传模块补光系统其他感应器及设备…小型气象站建设完成后，校园农场设备示意图如下（因具体建设事项、阶段不同，接入设备情况可能不同）：-11-校园智慧农场建设解决方案4.1ZigBee3.0无线通讯协议。主要技术参数如下：技术参数工作电压电流：DC5V200mA-12-校园智慧农场建设解决方案通信协议：支持通过认证的zigbee产品工作频段：2405M~2480MHZ无障碍通讯距离：600m无障碍组网距离：300m外观尺寸：110.5mm*81mm*26mm接收灵敏度：-97dBmZigBee透传模块是以ZigBeeARM-32bit内核RS485转ZigBee模块，性能更好，传输更稳定，具有透传，协议传输，AT配置等多种功能。具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点，适合点多而分散、地理环境复杂等场合，可与RTU等数据终端相连接。ZigBee透传应用模式：-13-校园智慧农场建设解决方案智能远传水表主要用来监控水流量信息，可以实现定时定量送水，用水异常监控等功能，并通过WIFI等无线网络进行通信，实现远程控制与数据收集，发现异常。-14-校园智慧农场建设解决方案主要技术参数有：静态电流最大95%RH0℃--+40℃工作温度4.4用于收集特定设备特定区域用电数据，并记录上传至云平台，实现电力能耗数据的远程监控。工作温度：-10℃-+50℃工作湿度：≤75%工作电压：AC181/279-300/500V工作频率：50Hz±10%内部功耗：≤2W/10VA端口形式：RS485-15-校园智慧农场建设解决方案4.5用于对目标区域进行视频监视。其主要参数有：电源供应2.8-12mm红外夜间功能存储功能有工作温度-30℃--+60℃4.6空气温湿度传感器采用高精度热敏电阻作为感应部件，具有测量精度高、稳温度转换为相应的电压或电流信号。技术参数工作温度：-40℃-+60℃-16-校园智慧农场建设解决方案湿度探测精度：±2%RH（5%RH-95%RH,25℃）端口形式：RS485主要参数有：端口形式：RS485-17-校园智慧农场建设解决方案4.8用于感知智慧农场内光照度情况，判定是否需要补光等。主要技术参数有：直流供电：10-30VDC最大功耗：0.4W技术参数端口形式：RS485(Modbus-RTU协议)4.9用于感知室内二氧化碳浓度。主要技术参数有：-18-校园智慧农场建设解决方案精度：±(40ppm+3%F·S)(25℃)技术参数量程：0~5000ppm（可定制）精度：±7%(25℃)端口形式：RS485(Modbus-RTU协议)4.10基于液体导电原理，用电极探测水管、特定工作区域等是否有水存在。其主要参数有：工作电压：DC10-30V最大功耗：0.4W（RS485输出）技术参数检测对象：自来水、纯净水变送器电路工作温度：‐20℃~+60℃，0%RH~80%RH端口形式：RS485-19-校园智慧农场建设解决方案4.11安置于送水管道上，监测即时用水量等。主要参数有：公称通径：DN15-DN1000流速范围：0.1~15M/S(最大)；0.5~10M/S（常规）公称压力：1.6MPA；1.0MPA电气接口：M20*1.5内螺旋，Ф10电缆孔通讯方式：RS485,MODBUS协议-20-校园智慧农场建设解决方案主要参数有：气压量程：0-120kpa气压精度：±0.15kpa工作电压：DC10-30V内部功耗：＜0.2W端口形式：RS