物聯網應用方案-智能溫室大棚控制系統 1. 國內外溫室控制系統的現狀 1.1 智能溫室大棚的現狀 智能化溫室是集農業科技上的高、精、尖技術和計算機自動控制技術于一體的先進的農業生產設施，是現代農業科技向產業轉化的物質基礎。它能營造相對獨立的作物生長環境，徹底擺脫傳統農業對自然環境的依賴性。目前，計算機控制在溫室種植中得到了越來越廣泛的應用，并正在成為溫室控制的核心。智能化溫室研究是當今興起的一門橫跨生物學、計算機科學、電子科學、機械設計和環境控制等幾大學科的綜合了多種高新技術的邊緣學科。 1.2 智能溫室大棚的監控特點 智能溫室大棚控制系統集傳感器、自動化控制、通訊、計算等技術與系統于一體，通過預裝多種作物生長所需的適宜環境參數，搭建溫室智能化軟硬件平臺，實現對溫室中溫度、濕度、光照、二氧化碳等因子的自動監測和控制 本系統可以模擬基本的生態環境因子，如溫度、濕度、光照、CO2濃度等，以適應不同生物生長繁育的需要，它由智能監控單元組成，按照預設參數，的測量溫室的氣候、土壤參數等，并利用手動、自動兩種方式啟動或關閉不同的執行結構（遮陽幕、加熱器、濕簾水泵及風機、通風系統等），程序所需的數據都是通過各類傳感器實時采集的。 本控制系統具有的功能特點： 1、預測性：通過對氣候參數的分析，可以預測控制設備的運行情況，提高設備的利用率，降低能耗。 2、強大的擴展功能：通過選用不同的外圍設備，可以控制溫室環境及排熱風機、濕簾水泵、遮陽網、側窗、天窗、電動被、灌溉、施肥等。 3、完善的資料處理功能：通過中央控制軟件，可以不間斷地記錄各種傳感器的信息以及各種控制設備的動作記錄等。 4、遠程監控功能：即使工作人員不在現場，也可以通過遠程監控系統對溫室內的設備參數進行監視和控制。 本控制系統具有的技術特點： 本方案空氣溫濕度、光照度、二氧化碳傳感器、土壤溫度傳感器、開關量采集器（大量機電設備的運行、報警、手自動狀態）采用物聯網數字總線連接，不需要單獨布線，比使用常規傳感器、強弱電箱體連接節省線量在70%以上，節省材料，降低施工費用，創新施工工藝，節材符合環保節能減排要求。 1、本方案為全數字化方案，由每個溫濕度探頭輸出的直接為可聯網數字信號。 2、由于采用先進的數字化及網絡技術，本方案按網絡布線，方便、經濟。 3、因為每個溫濕度探頭輸出的直接為可聯網數字信號，信號傳輸過程的衰減不會影響系統精度，且傳輸距離長，每個出線口“ITU總線”可接32個ITU設備的距離可達100M。 4、采集模塊自動識別傳感器類型、數量，配置和擴展方便，,可以根據現場安裝條件，適當選擇模塊的安裝位置及使用模塊的數量，以便降低成本。 5、上位機同采集模塊之間采用支持距離1.2公里的多子站通信協議 采用基于win/nt或linux平臺的組態軟件技術，可根據不同客戶需求，方便、快速的生成個性化的人機界面。 標準化總線設計，可方便的擴展控制及其他功能及同其他系統互連。 采用低功耗設計，只需對采集及控制器供電，無需對傳感器供電，現場供電點少，施工方便 2. 系統概述 2.1 溫室大棚互聯網智能管控云服務宗旨 溫室大棚就是建立一個模擬適合生物生長的氣候條件，創造一個人工氣象環境，來消除溫度、濕度等對生物生長的限制。能使不同的農作物在不適合生長的季節產出，部分或完全的擺脫農作物對自然條件的依賴。 保障溫室大棚內機電設備的安全、、節能以及運維，在服務占比逐年上升（工人緊缺）和農業生產管理信息化建設發展的背景下，使用互聯網管控云服務顯得十分重要。溫室大棚互聯網智能管控云服務解決方案，整合了咨詢、規劃、設計、基礎架構、標準化施工、安全節能運行、運維服務等環節，面向終用戶和中間服務商提供一站式、安全、的溫室大棚互聯網智能管控云服務解決方案。 溫室大棚互聯網智能管控云服務宗旨是： 提升效率、降低能耗、實現互聯網統一管控平臺、保障安全運營。 2.1 設計原則 3 公司從事溫室智能控制的優勢 智能溫室大棚控制系統是針對溫室大棚正常有效運轉的控制要求配置的遠程監控與管理系統。采用傳感器技術、依托傳統溫室大棚生產工藝、設計的具有高性、安全性、可擴展性的軟硬件系統。 3.1.1 系統產品服務優勢 公司提供全系列“溫室大棚互聯網智能管控云服務”系統產品，面向終用戶和中間服務商提供一站式產品和服務，提供、安全、的溫室大棚互聯網智能管控云服務解決方案。 技術先進性/開放性： 自控系統的結構遵照ANSI/ASHRAE135-1995標準（歐洲CEN Technical Committee 247），這種標準為非專用的開放的數據通訊協議。具有互操作性(Interoperability)。系統屏棄了使用網關接入自控網的做法，而是將系統設計成在它的各層均使用自控網。系統是一個真正的自控網、并具有完全可編程的高性能系統。 系統的安全性： 完全實現分散控制， PLC控制器獨立運行，獨立下載程序，控制邏輯實現不依賴于通訊，也不依賴于上位機。因此，系統通訊中斷或上位機癱瘓，完全不影響設備的正常運行。系統有極高的安全性。系統帶有掉電保護功能，停電后數據保存，不會丟失。 系統兼容性 ： 公司有完整的系列產品支持全部符合標準的系統，而且過去多年來生產的產品均可納入網絡中。新舊系統完全兼容而不需要改變系統結構。并且可以兼容任何符合BACnet協議的設備及網絡。也可以輕松集成MODBUS及其他通訊協議的設備。 系統的穩定性： 完全按照工業級標準設計，整個系統通訊自適應波特率，可以各種應用環境的正常通訊質量。 在線編程： 強大的過程控制管理功能： 3.1.2系統云平臺的優勢 EScloud系統的建立，將為客戶形成“低投入、低消耗、低排放、率”的經濟發展方式，加快構建節能型產業體系，讓企業管理緊跟新技術發展趨勢，實現溫室監控和節能的互聯網 模式。為工藝生產優化工作提供有力的技術支撐與后評價手段，優化的行為管理方式，對系統進行系統全面靈活的調度，使得智慧能源得以實現。