蔬菜大棚自动化控制系统
智能化蔬菜大棚控制系统设计研究
智能化蔬菜大棚控制系统设计研究随着农业的现代化程度越来越高,智能化农业成为一种新的趋势。
智能化蔬菜大棚控制系统能够帮助农民实现精准的控制和管理,提高农业生产效益。
智能化蔬菜大棚控制系统的设计,一般包括控制中心、传感器、执行器和通信设备等部分。
其中控制中心是系统的核心部分,包含图形界面、数据存储和处理、控制逻辑和通信接口等功能。
传感器用于采集环境数据,包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度等。
执行器则根据控制中心的指令,控制系统内的各个设备工作,包括灯光、通风、灌溉和施肥等。
通信设备用于实现系统之间的数据交换和协同工作。
在智能化蔬菜大棚控制系统设计中,需要根据实际情况进行不同功能的设置。
例如,如果是在温室种植,可以将控制中心设置为自动控温、自动通风、自动化灌溉等功能;如果是在室内种植,可以将系统设置为自动控温、自动化灌溉和光照控制等。
对于智能化蔬菜大棚控制系统的设计需要考虑以下几个方面:首先是环境监测,需要对大棚内部环境进行实时监测,包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度等。
通过传感器进行数据采集,传送到控制中心进行分析处理,形成实时反馈和预测模型。
其次是自动控制,需要将环境监测的数据进行整合,根据实际情况设定自动控制模式,控制灯光通断、通风、灌溉和施肥等。
最后是远程控制,可通过互联网等通信设备远程监测和控制蔬菜大棚。
通过手机App等进行远程控制和管理,帮助农民进行便捷的管理。
总之,智能化蔬菜大棚控制系统的设计是一个集成技术和农业知识的复杂工程。
通过充分了解蔬菜生长过程和环境需求,在对系统进行优化的基础上,能够帮助农民实现生产效益的提高。
自动化控制系统在农业生产中的应用研究
自动化控制系统在农业生产中的应用研究自动化控制系统(ACS)是指通过传感器、执行器和控制算法等组成的一个系统,实现对工业过程或实验装置的自动控制。
近年来,随着科技的不断进步,自动化控制系统在各个领域的应用逐渐扩大,农业生产也不例外。
本文将探讨自动化控制系统在农业生产中的应用研究。
一、智能灌溉系统农业灌溉是农作物生长中至关重要的一环,传统的灌溉方式往往存在浪费水源、不均匀灌溉等问题。
而利用自动化控制系统,可以实现智能灌溉系统的建立。
智能灌溉系统通过感知土壤湿度、气象信息等参数,利用控制器自动调节灌溉系统的开关和水量,使得农作物在适宜的湿度和生长条件下生长,提高灌溉效率,并减少水资源的浪费。
二、精准施肥系统农业施肥是影响农作物产量和品质的关键因素之一。
传统的施肥方法往往采用经验式的施肥量,很难做到精确控制。
而利用自动化控制系统,可以实现精准施肥系统的建立。
精准施肥系统通过感知土壤养分含量、作物需求等参数,利用控制器自动调节施肥设备的工作状态和施肥量,使得农作物能够获得适量的养分,提高施肥效果,并减少对环境的污染。
三、智能蔬菜大棚系统大棚蔬菜种植是现代农业生产中的一种重要形式。
传统的大棚管理方式往往需要人工进行监测和调节,工作量大且效率低下。
而利用自动化控制系统,可以实现智能蔬菜大棚系统的建立。
智能蔬菜大棚系统通过感知温度、湿度、CO2浓度等参数,利用控制器自动调节通风、灯光等设备的工作状态,使得大棚内的环境能够保持在适宜的范围内,提高蔬菜产量和质量,并减少能源消耗。
四、智能养殖系统养殖业是农业生产中的重要组成部分,然而传统的养殖方式存在着因人为原因无法保证养殖条件的稳定性等问题。
而利用自动化控制系统,可以实现智能养殖系统的建立。
智能养殖系统通过感知养殖环境的温度、湿度、养分浓度等参数,利用控制器自动调节通风、喂食等设备的工作状态,使得养殖环境能够保持在适宜的范围内,提高养殖效益,并减少人力成本。
通过以上几个案例可以看出,自动化控制系统在农业生产中的应用研究对于提高农业生产效率、降低资源消耗具有重要意义。
蔬菜大棚智能自动控制系统的信息管理系统的系统设计
蔬菜大棚智能自动控制系统的信息管理系统的系统设计第1章绪论1.1 选题目的和意义中国农业的发展必须走现代化农业这条道路,随着国民经济迅速增长,农业的研究和应用技术越来越受到重视,特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
现代化农业生产中的重要环节就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。
例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。
在农业种植问题中,温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关,进行对监测数据的分析,结合作物生长发育规律,控制环境条件,使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。
以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。
大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参量,直接关系到蔬菜和水果的生长。
国外的温室设施已经发展到比较完备的程度,并形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与我国气候特点相适应的测试软件。
而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理,这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端,容易造成不可弥补的损失,结果不但大大增加了成本,浪费了人力资源,而且很难达到预期的效果。
因此,为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性,推动我国农业的发展,必须大力发展农业设施与相应的农业工程,科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量,使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境,是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效能的重要环节。
目前,随着蔬菜大棚的迅速增多,人们对其性能要求也越来越高,特别是为了提高生产效率,对大棚的自动化程度要求也越来越高。
所以急需一种高效实时的监控设备,能实现大棚的实时监控,迅速了解大棚内的环境状态。
1.2 国内外相关研究综述1.2.1 国外状况世界发达国家如荷兰、美国、以色列等大力发展集约化的温室产业,温室内温度、光照、水、气、肥实现了计算机调控,从品种选择、栽培管理到采集收包装形成了一整套的规范化技术体系。
蔬菜大棚温度控制系统
蔬菜大棚温度控制系统目录一、引言 (3)(一)选题的背景 (3)(二)国内温室大棚发展状况 (3)(三)选题目的 (2)二、控制系统的总体设计 (4)(一)控制系统具体功能 (4)(二)控制系统整体结构 (4)(三)硬件设备的选择 (5)1.控制芯片的选择 (3)2.温度传感器的选择 (6)3.显示器件的选择 (6)(四)系统工作原理 (7)三、温度控制系统电路设计 (8)(一)控制模块电路 (8)(二)控制模块输入电路 (11)1. DS18B20温度传感器设计 (11)2. 外部控制电路的设计 (15)(三)输出控制控温设备电路 (16)1.蜂鸣器电路的设计 (16)2. 继电器驱动电路设计 (17)(四)系统硬件测试 (18)四、系统软件部分设计 (18)(一)主函数 (18)(二)数码管显示函数的设计 (19)(三) DS18B20温度采集函数的设计 (20)(四)系统单片机程序调试 (21)五、结论 (21)参考文献 (23)致谢 (23)一、引言(一)选题的背景从本世纪处开始,随着中国经济的快速发展,人民对于生活质量和身体健康越来越重视,在北方寒冷的冬季吃上新鲜可口的蔬菜成为了生活的需要。
因此造成了冬季反季节蔬菜的需求逐年扩大,尤其是在北方寒冷地区。
温室蔬菜栽培大棚远比比南方蔬菜的长途运输更加具有明显优势。
出于经济上的价值。
长江以南从南到北菜长途运输不仅成本高,而且长途运输的蔬菜大多为冷冻脱水蔬菜不再新鲜。
因此,依靠现代数字温度控制系统,推广性价比高的大棚种菜能更好地满足人民群众生活的需要。
由于不同蔬菜作物及其不同生育期所需要的温度不同且要求稳定在一定的温度范围内。
仅仅是依靠人工管理存在温度调节不及时、不准确,影响作物生长及人力资源浪费等问题。
因此要求有一种能对温室温度的检测具有足够精度和实时控制的温度控制系统来代替人工操作,并尽可能具有较低成本,这样的产品才有实用价值。
蔬菜大棚的温室环境控制自动调节的环境条件在温室中,以实现对植物生长发育的最佳环境。
STC89C52RC单片机的智能大棚温度自动控制系统
大棚温湿度自动控制系统设计摘要:本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统,采用SHT10作为温湿度传感器,LCD1602液晶屏进行显示。
SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信,由于它高度集成,已经包括A/D转换电路,所以使用方便,而且准确、耐用。
LCD1602能够分两行显示数据,第一行显示温度,第二行显示湿度。
这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度,将其显示在液晶屏LCD1602上,同时将其与设定值进行对比,如果超出上下限,将进行报警并启动温湿度调节设备。
此外,还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。
通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真,证明了该系统的可行性。
关键词:STC89C52RC,SHT10,I2C总线,独立式键盘,温湿度自动控制Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved. Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 温湿度控制系统的设计指标要求 (3)2.2 系统设计的原则 (3)2.2.1 可靠性 (3)2.2.2 性价比 (3)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (4)2.4 方案论证 (5)2.5 方案选择 (5)3 单元模块设计 (6)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.1.1 单片机最小系统 (6)3.1.2 液晶显示模块 (8)3.1.3 温湿度传感器模块 (8)3.1.4 报警电路的设计 (9)3.1.5 输出电路设计 (10)3.1.6 电源的设计 (12)3.1.7 按键电路设计 (13)3.1.8 串口通信电路 (14)3.2 元件清单 (15)3.3 关键器件的介绍 (17)3.3.1 STC89C52RC (17)3.3.2 SHT10温湿度传感器 (19)4 系统软件设计 (22)4.1 软件设计的总体结构 (22)4.2 主要模块的设计流程框图 (24)4.2.1 主程序流程图 (24)4.2.2 SHT10子程序流程图 (25)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (27)4.2.4 输出控制子程序流程图 (28)4.2.5 键盘扫描子程序流程图 (29)4.3 软件设计所用工具 (31)4.3.1 Keil uVision4 (31)4.3.2 Proteus (31)5 系统调试 (32)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (32)5.2 用Keil对程序进行调试、编译 (33)6 结论 (36)6.1 系统的功能 (36)6.2 系统的指标参数 (36)6.3 系统功能分析 (36)7 总结与体会 (38)8 致谢 (39)9 参考文献 (40)附录1 系统的电路原理图 (41)附录2 系统仿真总图 (42)附录3 系统实物照片 (43)附录4 系统源程序 (44)附录5 英文参考资料 (46)1 中文翻译 (46)2 英文原文 (49)1 前言温室大棚作为一种高效的农业生产方式,与传统农业生产方式相比具有很大的优点。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述随着科技的不断发展,智能化控制系统在农业领域的应用也越来越广泛。
特别是在蔬菜大棚种植领域,智能控制系统可以帮助农民实现精准浇灌、温度控制、光照管理等功能,大大提高了蔬菜生产的效率和质量。
本文将简要介绍基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计。
一、系统概述智能蔬菜大棚控制系统是一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动化系统,主要包括传感器、执行机构、控制器等组件。
系统通过实时监测环境参数(如温度、湿度、光照等),并根据农作物的生长需求,实现对大棚内环境的自动化控制,从而提高蔬菜的生长效率和质量。
二、系统设计1. 传感器智能蔬菜大棚控制系统中需要使用多种传感器,用于实时监测大棚内的温度、湿度、光照等参数。
常用的传感器包括温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等。
这些传感器可以将采集到的环境数据反馈给PLC控制器,从而实现对大棚内环境的精准控制。
2. 执行机构智能蔬菜大棚控制系统中的执行机构包括灌溉设备、通风设备、遮阳网等。
这些执行机构可以根据PLC控制器的指令,实现自动化的浇水、通风、遮阳等操作。
比如在温度过高时,PLC控制器可以自动开启通风设备,以降低大棚内的温度;在光照不足时,可以自动展开遮阳网,保证植物的光照需求。
3. PLC控制器PLC控制器是整个智能蔬菜大棚控制系统的核心部件,负责实时监测传感器数据,制定相应的控制策略,并控制执行机构进行操作。
PLC控制器具有高稳定性、可靠性和扩展性,可以灵活应对不同的控制需求。
PLC控制器通过界面操作,可以方便地实现对系统的监控和调整。
三、系统功能智能蔬菜大棚控制系统的主要功能包括:1. 温度控制:根据实时的温度数据,自动控制通风设备的开启和关闭,保持大棚内的适宜温度;2. 湿度控制:根据实时的湿度数据,自动控制灌溉设备的启停,保持大棚内的适宜湿度;3. 光照管理:根据实时的光照数据,自动控制遮阳网的展开和收起,保证植物的光照需求;4. CO2浓度管理:根据CO2浓度数据,自动控制通风设备的开启和关闭,保持大棚内的CO2浓度在适宜范围;5. 安全监控:实时监测大棚内的环境参数,及时发现并处理异常情况,保障大棚内作物的安全生长。
温室大棚温湿度控制系统
蔬菜大棚控制系统设计在农业生产中,蔬菜大棚的应用越来越广泛,也能为人们创造更高的经济效益。
在蔬菜大棚中,最关键的是温度、湿度、二氧化碳浓度、光照、营养液等的控制方法。
传统的控制方法完全是人工的,不仅费时费力,而且效率很低。
我的作业设计是蔬菜大棚温湿度控制系统的设计。
该系统主要由单片机、温度传感器DSl8B20、湿度传感器是HR202、二氧化碳浓度传感器、光敏传感器、液晶显示LCD1602、键盘等组成。
此设计克服了传统农业难以解决的限制因素。
因此就必须利用环境监测和控制技术。
对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等因素进行测控。
一、系统总体结构设计及控制系统设计环境自动化检测系统的硬件设计方案框图如图l 所示。
控制系统主要有单片机、数据采集模块、数据转换电路、报警装置、执行机构、主控计算机等组成。
其核心是单片机芯片组,作为系统各种参数的处理和控制器。
完成各种数据的处理和控制任务。
同时将处理后的数据传送给主机。
实际应用时可根据被测控参数点的个数和控制的要求来决定单片机的数目。
环境因素数据采集模块由温度传感器、湿度传感器、C02浓度传感器、光照度传感器等组成,分别实时采集各测控点的温度、湿度、C02浓度、光照度等环境因素模拟量并转换为电信号。
经前置放大后送给A/D 转换芯片。
数据转换电路包括A /D 转换和D /A 转换电路。
完成模拟量和数字量之间的相互转换。
执行机构包括各种被控制的执行设备。
在系统的控制下启动调节设备如喷雾机,吹风机,加热器,CO2发生器等进行升温降温、加湿换风、C02浓度调控、光环境调控、土壤环境调控等操作来调节大棚内的环境状态。
另外还有光电驱动隔离,其作用是有效地隔离控制部分和执行部分。
抑制大电流、大功率负载开启产生的各种电磁辐射和电压冲击等干扰,保证系统可靠稳定地工作。
整个系统的工作原理是首先在单片机内设定温度、湿度、C02浓度、光照度等环境因素的上下限值和报警值并予以保存,各种传感器实时检测到的参数值送到单片机后与其设定值进行比较,判断是否在设定的上下限值范围内。
蔬菜大棚自动化控制系统
蔬菜大棚智能控制系统点击数:[129]?更新时间:[2010-3-30]? ? 蔬菜种植大棚智能控制系统是针对蔬菜大棚的控制要求配置的远程监控与管理系统,采用无线传感器技术,基于传统的蔬菜大棚生产工艺,提供一套更适合蔬菜大棚的,具有高可靠性、安全性、灵活性、可扩展性、易操作性的一套软硬件系统。
时实监测蔬菜大棚内的温度、湿度、水槽水位、电动卷帘状态、水泵状态的采集(还可以采集土壤墒情、二氧化碳浓度等详细信息),以及对水泵、阀门的启停、电动卷帘、通风窗的开闭等控制,通过无线通讯方式与蔬菜大棚管理中心计算机联网,实时对各蔬菜大棚单位进行监管和控制。
系统结构系统工程设备组成计量仪表测量温度、湿度、设备状态等数据,并把数据通过数据线传送给RTU。
RTU设备数据的采集、运算、控制、存储、发送功能,温度、湿度的限值控制,异常报警等。
无线网络GPRS/CDMA网络,实现数据的无线传输功能。
管理中心服务器远程数据的接收、显示、查询、统计,报表打印,发布远程控制命令,日常业务和办公管理。
用户手机终端用户通过自己的手机可以实时掌握蔬菜大棚的工作状态及下发命令控制设备。
农业自动化?? 农业自动化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术等。
自动化技术在现代农业中的应用主要有以下几个方面:※在农业灌溉中的应用? 我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。
在灌溉系统合理地推广自动化控制,不仅可以提高资源利用率,缓解水资源日趋紧张的矛盾,还可以增加农作物的产量,降低农产品的成本。
◆系统组成?? 农业灌溉自动化系统包括水源工程(渠道,水库,井等),首部枢纽(水泵,动力机,肥料注入设备,过滤设备,智能灌溉系统等),输水管道及配套管件,灌水器(微喷头,滴灌头)等。
智能灌溉系统是农业灌溉自动化系统的核心部分。
系统由中央监控级、首部控制级、灌溉控制级、控制模块、执行单元组成。
◆系统功能?? ﹡土壤湿度控制?????????? ??﹡灌溉水泵自动控制?? ﹡田间气象监测???????????? ﹡自动施肥功能???﹡灌溉数据统计功能?????? ﹡设备故障保护和报警〕※在农产品保鲜库中的应用? 将自动化控制系统应用于现代农产品保鲜库中,主要用于对温室环境的调控,包括通风控制、温度控制、湿度控制、气体成分控制等。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述随着人口的不断增长和城市化的加速,对蔬菜的需求越来越大。
传统的农业种植方式受到地域、气候等因素的限制,无法满足人们对高品质蔬菜的需求。
在这种情况下,智能蔬菜大棚被提上了议事日程。
智能蔬菜大棚利用先进的技术对温度、湿度、光照等环境因素进行精准控制,以达到最佳的种植条件,不仅可以提高蔬菜的产量和品质,还可以降低能耗和投入,是一种可持续发展的农业种植方式。
在智能蔬菜大棚中,PLC(可编程逻辑控制器)是至关重要的设备。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机,通过输入输出模块与传感器、执行器等设备相连,对整个系统进行监控和控制。
因其可靠性高、操作简单、抗干扰能力强等优点,PLC在智能蔬菜大棚控制系统中得到了广泛应用。
智能蔬菜大棚控制系统的设计一般包括传感器模块、执行器模块、PLC控制器、软件程序等组成部分。
传感器模块负责感知大棚内的环境因素,如温度、湿度、光照等;执行器模块则负责控制大棚内的设备,如灯光、喷灌系统等。
PLC控制器是整个系统的核心,负责接收传感器模块的反馈信号,根据预设的逻辑程序控制执行器模块,以实现对大棚内环境的精准调控。
在设计智能蔬菜大棚控制系统时,首先需要充分了解大棚内的种植环境要求,包括不同蔬菜种类对温湿度、光照等因素的需求。
然后根据这些需求,选择合适的传感器和执行器,并与PLC控制器相连接。
接下来,编写PLC控制程序,通过逻辑判断和控制命令实现对大棚内环境的智能调控。
最后进行系统集成和调试,确保系统能够稳定可靠地运行。
在智能蔬菜大棚控制系统的设计中,需要考虑以下几个方面:1. 灵活性:不同蔬菜种类和生长阶段对环境的需求有所不同,因此系统需要具备一定的灵活性,能够根据实际需要进行调整。
这要求PLC控制程序能够简单易懂、易于修改。
2. 稳定性:智能蔬菜大棚是一种长期运行的系统,稳定性是其设计的重要指标。
PLC控制器需要具备高可靠性和抗干扰能力,能够应对各种突发情况。
现代化蔬菜大棚自动化控制系统
现代化蔬菜大棚自动化控制系统蔬菜大棚自动化控制系统项目经理:张欣炜一、系统组网络以及通讯协议(1)系统组网络组成九纯健根据工艺运行的需求,我们做如下的网络系统设计:网络采用以太网络设计。
每个站作为一个网络节点。
这个网络采用性能可靠的工业以太网。
可以将办公网络、自动控制网络和视频监控网络无缝结合到该网络环境,实现“多网合一”。
整个系统可承载的数据分成如下的几个部分:1:工业控制数据2:采集数据3:工业标准的MODBUS总线通讯4:视频语音数据采集和监控4:手机远程监控和控制系统(2)组*点自动化控制系统是开放的控制系统,除了具有良好的网络通讯能力外,还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口,以后可以任意扩展控制系统。
整个系统采用多级网络结构,即生产管理网和生产控制网,将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开,分别使用不同的网络。
有效地提高了通讯的效率,降低了通讯负荷。
(3)采用的通讯协议Modbus协议由著名的自动化设备制造商莫迪康公司开发,是应用于自动控制器上的一种通用协议。
通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。
它已经成为一种通用工业标准。
蔬菜大棚自动化控制系统-九纯健张欣炜二、现代农业大棚控制系统(1)控制系统概述随着社会经济的发展,设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径,已经越来越受到世界各国的重视,而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部分,是设施农业发展的高级阶段。
希望通过改变植物生长的自然环境、.创造适合植物最佳的生长条件,避免外界恶劣的气候,达到调节产期,促进生长发育、防治病虫害等目的。
远程大棚监控系统是一种用于家庭、仓库(厂房、花棚和塑料薄膜大棚)内环境温湿度监控及控制的全自动远程智能调节系统。
它通过控制加热器及制冷器(通风)对温度进行自动调节,同时通过控制加湿机及除湿机的工作自动调节环境的相对湿度,使环境的温度和湿度达到适宜的范围。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述智能蔬菜大棚控制系统是利用PLC(可编程逻辑控制器)作为核心,通过传感器、执行器等装置对大棚环境进行监测和控制,实现对蔬菜生长环境的精准调控。
本文将针对基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统的设计进行简述。
1. 系统结构智能蔬菜大棚控制系统的结构主要包括传感器、执行器、PLC控制器、人机界面(HMI)以及通信网络等组成。
传感器用于感知大棚内部的环境参数,例如温度、湿度、光照等;执行器用于控制大棚内的设备,例如通风系统、灌溉系统等;PLC控制器则是系统的核心,接收传感器的信号并根据预设的控制逻辑进行对环境的调控;人机界面则是用户与系统交互的接口,通过HMI界面用户可以实时监测大棚环境、设置参数以及进行控制操作;通信网络用于实现系统与外部设备的数据交换和远程监控。
2. 控制策略智能蔬菜大棚控制系统的控制策略主要包括温度控制、湿度控制、光照控制、CO2浓度控制、灌溉控制等。
通过传感器感知大棚内的环境参数,并根据预设的控制策略,PLC控制器可以对大棚内部设备进行精准的调控。
例如在温度控制方面,PLC控制器可以根据预设的温度范围,控制通风系统和加热系统的开关,以保持大棚内的温度在适宜的范围内;在灌溉控制方面,根据土壤湿度传感器的反馈,PLC控制器可以控制灌溉系统的开关,保持土壤的适宜湿度。
3. 系统优势基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统相较于传统的人工操作具有诸多优势。
系统能够自动化地监测和控制大棚内的环境参数,无需人工持续进行监测和调控,降低了劳动成本。
系统具有精准的控制能力,可以根据蔬菜的生长需求精确调控大棚内的环境,提高了蔬菜的产量和质量。
通过人机界面用户可以远程对大棚进行监控和控制,实现了远程智能化管理。
4. 系统实现基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统的实现需要经过系统设计、硬件选型、程序编写、现场调试等多个工程阶段。
在系统设计阶段,需要根据大棚的实际情况和蔬菜的生长需求,确定系统的功能模块和控制策略,并选择合适的传感器、执行器、PLC控制器和人机界面等硬件设备。
智能化蔬菜大棚控制系统设计研究
智能化蔬菜大棚控制系统设计研究随着科技的不断发展,智能化技术在各个领域的应用越来越广泛,蔬菜种植也不例外。
智能化蔬菜大棚控制系统是一种利用现代信息技术和自动化技术,对大棚内环境进行实时监测和控制的系统。
在大棚种植中,通过智能化控制系统可以实现对温度、湿度、光照等环境因素的精准调控,提高蔬菜的产量和质量,降低生产成本,同时减少对环境的影响,具有重要的意义和价值。
一、智能化蔬菜大棚控制系统的基本原理智能化蔬菜大棚控制系统的基本原理是通过传感器实时采集大棚内的温度、湿度、光照等环境信息,经过信号处理和数据分析后,控制执行机构按照预先设定的参数对大棚内的环境进行调控,以实现最佳的种植环境条件。
其关键技术包括传感技术、信息技术和自动控制技术。
1. 传感技术2. 信息技术信息技术是智能化蔬菜大棚控制系统中的重要技术支撑,主要用于数据的传输、处理和存储。
当传感器采集到环境信息后,需要将数据传输给控制系统进行处理,通过信息技术可以实现数据的实时传输和处理,为最终的决策和控制提供支持。
3. 自动控制技术1. 系统硬件设计智能化蔬菜大棚控制系统的硬件设计包括传感器的选择和布置、执行机构的选择和布置等。
在传感器的选择上,需要考虑其测量精度、响应速度、稳定性等因素,同时需要根据大棚的具体情况进行合理的布置,以保证采集到的信息准确可靠。
在执行机构的选择上,需要根据实际情况选择适当的执行机构,如通风系统、遮阳系统、灌溉系统等,以实现对大棚内环境的精准调控。
智能化蔬菜大棚控制系统的软件设计包括数据处理算法、控制策略等。
在数据处理算法的设计上,需要对传感器采集的数据进行处理和分析,提取出有效信息,为后续的控制提供支持。
在控制策略的设计上,需要根据蔬菜的生长特点和大棚的实际情况,设计合理的控制策略,以实现对大棚内环境的精准调控。
智能化蔬菜大棚控制系统需要实现与外部环境的通信交互,以便实现远程监控和控制。
在系统设计中需要考虑通信模块的选择和布置,以实现系统与外部环境的数据传输和指令控制。
智慧农业大棚监控系统的设计与实现
智慧农业大棚监控系统的设计与实现随着科技的不断发展,智慧农业大棚监控系统的设计与实现已经成为现代农业发展的必然趋势。
智慧农业大棚监控系统可以通过对大棚内环境的实时监测和数据分析,提供更加精准的种植管理方案,有效提高农作物的产量和质量,同时降低生产成本和人力资源的浪费。
智慧农业大棚监控系统的设计主要需要考虑以下几个方面:环境参数监测:为了能够及时了解大棚内的环境情况,需要对大棚内的温湿度、土壤水分、二氧化碳浓度等环境参数进行实时监测。
这些数据可以通过各种传感器采集,再通过数据传输模块传输到控制中心进行数据分析。
数据处理与分析:通过对采集的数据进行处理和分析,可以得出大棚内环境的变化趋势和规律,进而提供更加精准的种植管理方案。
例如,通过对土壤水分和温湿度数据的分析,可以得出大棚内的灌溉需求和通风需求等。
控制系统:根据数据分析结果,控制系统可以自动调节大棚内的环境参数,例如开启或关闭通风窗、灌溉设备等。
控制系统还可以通过智能算法实现自动化种植管理,提高农作物的生长效率和产量。
报警系统:为了确保大棚内的环境参数始终处于最佳状态,需要设置报警系统。
当监测到异常数据时,报警系统会立即发出警报,及时通知农民或管理人员采取相应的措施。
云平台与APP:为了方便远程监控和管理,智慧农业大棚监控系统可以搭载云平台和手机APP,让用户可以通过互联网或移动设备随时随地了解大棚内的环境情况和数据变化趋势,进而实现远程种植管理。
为了实现智慧农业大棚监控系统,需要以下关键技术的支持:传感器技术:传感器技术是实现环境参数监测的关键技术之一。
针对不同的环境参数监测需求,需要选择不同的传感器。
例如,温湿度传感器可以监测空气中的温湿度数据;土壤水分传感器可以监测土壤中的水分含量;二氧化碳浓度传感器可以监测空气中的二氧化碳浓度等。
数据传输技术:为了能够将监测到的数据实时传输到控制中心,需要使用数据传输技术。
常用的数据传输技术包括无线通信、物联网等。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述
智能蔬菜大棚控制系统是一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动化控制系统,旨在实现对蔬菜大棚环境的监测和调控,提高蔬菜的生长环境,并提高生产效率和品质。
该系统主要包括环境监测、水肥控制、温度调控和光照控制等功能。
在环境监测方面,系统通过传感器实时监测大棚内温度、湿度、二氧化碳浓度等参数,并将数据传输到PLC
中进行处理。
水肥控制方面,系统可以通过PLC控制水肥的供给和排水,根据蔬菜的需求
来定时浇水和施肥,确保蔬菜的营养摄取。
温度调控方面,系统通过控制大棚内通风设备、加温设备、降温设备等来维持适宜的温度,保证蔬菜的正常生长。
光照控制方面,系统通
过PLC控制大棚内照明设备的开关和亮度,提供适宜的光照条件,促进蔬菜的光合作用。
系统还可以通过云端平台进行远程监控和控制,实现远程操作和数据查询。
通过手机APP或者电脑浏览器,用户可以随时随地监测大棚内的环境参数和蔬菜生长状况,并可以
进行相应的调控,提高管理效率和决策准确性。
整个系统的设计需要考虑到大棚内的各个环境参数的相互关联性和对蔬菜生长的影响,需要根据蔬菜种类和生长阶段来确定合适的环境条件和控制策略。
系统的安全性和可靠性
也是需要考虑的因素,如防雷击、防火灾等安全措施的设计。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统通过自动化技术和数据管理手段,可以有效提升蔬
菜生产的质量和产量,降低劳动成本,实现智能化和可持续发展。
智能化蔬菜大棚控制系统设计研究
智能化蔬菜大棚控制系统设计研究一、系统架构智能化蔬菜大棚控制系统是一种集成了传感器、执行器、控制器及远程监控等技术手段的智能化管理系统。
其基本架构包括传感器模块、执行器模块、控制器模块和远程监控模块四个部分。
1. 传感器模块传感器模块是智能化蔬菜大棚控制系统的基础之一,其作用是实时采集大棚内部环境参数,如温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等,以及土壤温湿度、酸碱度等农作物生长所需的关键参数。
通过传感器模块采集到的数据,系统可以实时监测大棚内部环境的变化情况,从而进行智能化的环境控制和调节。
执行器模块是系统对外执行控制命令的组成部分,主要包括温室内部的通风、加温、降温、灌溉、施肥等设备。
通过执行器模块,系统可以根据传感器模块采集到的数据,自动调节和控制大棚内部环境的各项参数,以满足蔬菜生长的需求。
控制器模块是系统的核心部分,其作用是根据传感器模块采集到的数据,通过控制算法进行数据分析和处理,生成相应的控制命令,向执行器模块下发指令,实现对大棚内部环境的智能化控制。
控制器模块的设计质量和算法性能直接影响系统的稳定性和控制精度。
4. 远程监控模块远程监控模块是智能化蔬菜大棚控制系统的重要组成部分,其主要功能是通过互联网等远程通信手段,将大棚内部环境参数的监测数据和控制命令传输到远程监控中心,实现对大棚生产情况的远程监控和管理。
远程监控模块使大棚管理者可以随时随地了解大棚内部环境的变化情况,及时进行调整和管理。
二、功能设计智能化蔬菜大棚控制系统的功能设计应具备以下几个方面的功能:1. 实时监测:对大棚内部环境的温湿度、光照强度、二氧化碳浓度等关键参数进行实时监测,并将监测数据上传至控制器模块;2. 智能化控制:通过控制器模块对大棚内部环境进行智能化控制,根据蔬菜生长的需求进行温度、湿度、光照等参数的调节和控制;3. 远程监控:将大棚内部环境的监测数据和控制命令传输至远程监控中心,实现对大棚生产情况的远程监控和管理;4. 故障报警:当大棚内部环境发生异常情况或设备故障时,系统能够及时发出报警信号,并记录故障信息,以便管理者进行处理和维修;5. 数据分析:对大棚内部环境的监测数据进行存储和分析,形成历史数据和分析报告,为管理者提供决策依据和技术支持。
温室大棚自动控制系统的设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 课题内容、目的及思路 (3)1.4 设计过程及工艺要求 (5)第2章方案的比较和选择 (6)2.1 湿度传感器的选择 (6)2.2温度传感器的选择 (8)2.3 光照度传感器的选择 (9)第3章系统的总体设计 (10)3.1 确定系统任务 (11)3.2 系统的组成和工作原理 (12)3.3 元件的特性 (15)3.3.1 STC89C52特点 (15)3.3.2 AD0804特点 (16)第4章电路设计 (18)4.1 湿度测量电路 (18)4.2 温度测量电路 (19)4.3 光照度测量电路 (19)4.4 数据显示电路 (20)4.5 复位电路 (21)4.6 键盘电路 (22)4.7继电器控制电路 (22)4.8 电源设计 (23)第5章软件设计 (25)5.1系统概述 (25)5.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (25)5.3 使用独立的Keil仿真器时,注意事项 (26)5.4 Keil C51单片机软件基本操作步骤 (26)5.5 主程序流程图 (26)5.6 参数测量子程序流程图 (28)5.7 键盘扫描子程序流程 (28)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第6章结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (35)附录1.系统总体电路图 (36)附录2.系统源代码 (36)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1选题背景随着改革开放,特别是90年代以来,我国的温室大棚产业得到迅猛的发展,以蔬菜大棚、花卉为主植物栽培设施栽培在大江南北遍地开花,随着政府对城市蔬菜产业的不断投入,在乡镇内蔬菜大棚产业被看作是21世纪最具活力的新产业之一。
温室大棚自动控制系统开题报告(可编辑修改word版)
题目:温室大棚自动控制系统的设计学院:专业:学生姓名:学号:指导教师:开题时间:1、文献综述1.课题研究的目的和意义随着改革开放,特别是 90 年代以来,我国的温室大棚产业得到迅猛的发展,以蔬菜大棚、花卉为主植物栽培设施栽培在大江南北遍地开花,随着政府对城市蔬菜产业的不断投入,在乡镇内蔬菜大棚产业被看作是 21 世纪最具活力的新产业之一。
温室是蔬菜等植物在栽培生产中必不可少的设施之一,不同种类的蔬菜对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同,为他们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境,从而可以通过提早或延迟花期,最终将会给我们带来巨大的经济效益。
温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣天气对其影响的场所,它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料,可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。
而温室设施的关键技术是环境控制,该技术的最终目标是提高控制与作业精度。
国外对温室环境控制技术研究较早,始于 20 世纪70 年代。
显示采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80 年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现在世界各国的温室控制技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,也就是说一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
单片机虽小,但它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
同时它也被称为微控制器(Microcontroller), 是因为它最早被用在工业控制领域。
利用传感器和无线通信技术实现大棚蔬菜的自动化管理
利用传感器和无线通信技术实现大棚蔬菜的自动化管理随着科技的不断发展,利用传感器和无线通信技术实现大棚蔬菜的自动化管理已经成为可能。
这种自动化管理系统可以提高生产效率,降低劳动成本,同时也能够实时监测环境参数,提高蔬菜的质量和产量。
首先,利用传感器可以实时监测大棚内的温度、湿度、光照等环境参数。
传感器可以精确地测量这些参数,并将数据传输到中央控制系统。
中央控制系统可以根据这些数据做出相应的调控,例如控制温度调节器来调整温度,控制灯光系统来调整光照强度等。
传感器还可以监测土壤的湿度和酸碱度,以便及时灌溉和施肥。
其次,利用无线通信技术可以实现所有传感器的数据传输和中央控制系统的远程控制。
传感器可以使用无线传输技术将数据传输到中央控制系统,中央控制系统也可以通过无线通信技术向传感器发送指令进行控制。
这种无线通信技术可以将传感器和中央控制系统连接在一起,不受距离限制,可以实现远程监控和控制。
通过利用传感器和无线通信技术实现大棚蔬菜的自动化管理,我们可以实现以下几个方面的优化。
首先,自动化调控温度和湿度可以提高蔬菜的生长速度和质量。
温度和湿度是蔬菜生长的重要参数,适宜的温度和湿度可以促进蔬菜的根系生长和光合作用,从而提高产量和品质。
传感器可以实时监测大棚内的温度和湿度,中央控制系统可以根据这些数据自动调控温度调节器和湿度调节器,从而实现最佳的生长环境。
其次,自动化控制光照可以提高蔬菜的生长速度和品质。
光照是蔬菜进行光合作用的重要因素,适宜的光照可以提高光合作用效率,促进蔬菜的生长。
传感器可以实时监测大棚内的光照强度,并根据这些数据自动控制灯光系统,保持恒定的光照强度。
这样可以确保蔬菜在任何时间都能得到足够的光照。
最后,自动化调控灌溉和施肥可以提高蔬菜的生长速度和产量。
传感器可以监测土壤的湿度和酸碱度,中央控制系统可以根据这些数据自动控制灌溉系统和施肥系统,保持适宜的土壤湿度和养分浓度。
这样可以避免过度灌溉和施肥,减少资源的浪费,同时也可以确保蔬菜的养分供应和水分供应充足。
219335448_基于“互联网+”的种植大棚智能化远程联动控制系统研究
物联网技术 2023年 / 第6期1180 引 言种植大棚智能化远程联控制系统是近些年慢慢发展起来的一种智能、经济、高效的农业种植发展技术,是由传统光照大棚,结合现代计算机技术、传感器技术,对微处理器进行开发而成的一种顺应时代进步的新型农业科技[1]。
种植大棚控制主要是根据作物的最适生长环境来控制种植大棚内部的环境,确保作物生长在最适生长环境中,提高作物的产量,减少人工成本[2]。
本设计根据未来新式种植型大棚的发展趋势[3]、实用性[4]、经济性、可拓展性方面的考虑,设计出一款对大棚温度、湿度实时监测,并自动完成对大棚上、下卷帘以及上、下通风口,水肥一体机的控制,达到对大棚内部环境的及时补偿。
设计出的空间循环式运输系统,大大减少了占地面积,也极大地减少人工运输成本。
本研究是立足于当下农产品种植的痛点难点,进行针对性的考量,并加入后期可拓展功能,可随时代发展而不断拓展进步,该系统可以应用在可食用性农作物周期性栽种,观赏性植物蓄养,时令性农产品养殖等生产型温室,也可进行实用性大规模量产,为农民增产增收。
1 智能种植大棚系统设计研究的种植大棚系统分为STM32F103C8T6主控模块、WiFi 模块、补光驱动、步进电机驱动、电机驱动、数据存储、温湿度测量、光照采集、OLED 显示等八大模块。
本系统由温湿度测量模块和光照采集模块采集种植大棚内部的土壤温湿度、空气温湿度以及光照度,将采集的数据传输至主控芯片,主控芯片将该数据通过WiFi 模块传输至阿里云并在OLED 显示模块显示,然后再由阿里云传输至云智能APP ,实现数据在云智能APP 上显示。
系统主体框图如图1所示。
图1 系统主体框图该系统工作状态有两种模式即自动模式和手动模式,在自动模式时,主控芯片通过种植大棚内部的阈值与实时检测的数据进行对比,然后由主控芯片对补光驱动、步进电机驱动、水泵、运输电机驱动等模块进行驱动,实现对种植大棚的环境补偿。
手动模式即在云智能APP 界面进行手动控制,对补光驱动、步进电机驱动、水泵、运输电机驱动等模块实现环境补偿。
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蔬菜大棚智能控制系统点击数:[129]更新时间:[2010-3-30]蔬菜种植大棚智能控制系统是针对蔬菜大棚的控制要求配置的远程监控与管理系统,采用无线传感器技术,基于传统的蔬菜大棚生产工艺,提供一套更适合蔬菜大棚的,具有高可靠性、安全性、灵活性、可扩展性、易操作性的一套软硬件系统。
时实监测蔬菜大棚内的温度、湿度、水槽水位、电动卷帘状态、水泵状态的采集(还可以采集土壤墒情、二氧化碳浓度等详细信息),以及对水泵、阀门的启停、电动卷帘、通风窗的开闭等控制,通过无线通讯方式与蔬菜大棚管理中心计算机联网,实时对各蔬菜大棚单位进行监管和控制。
系统结构系统工程设备组成计量仪表测量温度、湿度、设备状态等数据,并把数据通过数据线传送给RTU。
RTU设备数据的采集、运算、控制、存储、发送功能,温度、湿度的限值控制,异常报警等。
无线网络GPRS/CDMA网络,实现数据的无线传输功能。
管理中心服务器远程数据的接收、显示、查询、统计,报表打印,发布远程控制命令,日常业务和办公管理。
用户手机终端用户通过自己的手机可以实时掌握蔬菜大棚的工作状态及下发命令控制设备。
农业自动化农业自动化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术等。
自动化技术在现代农业中的应用主要有以下几个方面:※在农业灌溉中的应用我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。
在灌溉系统合理地推广自动化控制,不仅可以提高资源利用率,缓解水资源日趋紧张的矛盾,还可以增加农作物的产量,降低农产品的成本。
◆系统组成农业灌溉自动化系统包括水源工程(渠道,水库,井等),首部枢纽(水泵,动力机,肥料注入设备,过滤设备,智能灌溉系统等),输水管道及配套管件,灌水器(微喷头,滴灌头)等。
智能灌溉系统是农业灌溉自动化系统的核心部分。
系统由中央监控级、首部控制级、灌溉控制级、控制模块、执行单元组成。
◆系统功能﹡土壤湿度控制﹡灌溉水泵自动控制﹡田间气象监测﹡自动施肥功能﹡灌溉数据统计功能﹡设备故障保护和报警〕※在农产品保鲜库中的应用将自动化控制系统应用于现代农产品保鲜库中,主要用于对温室环境的调控,包括通风控制、温度控制、湿度控制、气体成分控制等。
◆系统组成控制计算机、触摸屏:用于各种采集数据的显示、各现场设备(风机、加湿、加热电磁阀等)的远程控制、各数据报表的打印等。
传感器:温湿度传感器、空气各成份传感器等。
电磁阀:装在加热、加湿、加气管道等管路,进行管路的通断控制。
控制器:用于对各传感器上传的数据信息进行集中处理,并下发控制计算机下达的控制指令(启停风机、制氮机控制、二氧化碳脱除机控制、乙烯脱除装置控制、制冷机控制、开启/关闭电磁阀等、开启/关闭电动调节窗等)。
◆系统功能利用监控计算机可监控整个库内环境调节过程。
实时通过显示器画面监视所有测定的氧、二氧化碳、温度、湿度等数据,并具有储存、查询历史数据、报警、打印等功能。
可通过监控计算机监控画面远程独立控制各现场设备,也可根据实际需要进行各参数的设定,转入自动运行状态,系统会根据设定自动控制现场各设备,以达到设置要求。
※在农田机井控制方面的应用将自动控制技术应用于农田机井的控制中,通过卡式管理,可有效避免计量不准、水价不一、误差大、管理难、收费难等突出问题。
◆系统组成机井取水收费控制系统、机井控制器、射频卡。
◆系统功能在管理部门设置系统管理机对用户卡及管理卡进行充值、减值、查询记录、设定更改单价以及调整系统参数等操作。
●开户、售卡,向用户售水;●制作用水管理的开户卡、补卡、检查卡、设置卡等各种类功能卡;●读、写卡中的信息,并自动存储记录,查询用户购水记录;●控制器可存贮多条用户动态信息记录,方便管理;●控制器具有显示窗和状态指示灯,显示剩余水(电、时),指示传感信号、合闸、分闸、事故报警状态;●控制器具有刷卡延时停机、断相保护、盗防破坏功能;●控制器特殊功能,如限制总取水量功能、非正常原因停机用户信息自动保存并可读取功能等。
无线数据监控系统解决方案近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信技术的发展,使得数据监控系统的自动化程度进一步提高。
通过将数据监控系统与无线数据网络(GPRS/CDMA)相结合,大大提高了系统的监控规模。
中国95%以上的土地面积都有无线网络覆盖,与无线数据网络相结合的监控系统实现了监控点扩容无限制,接入地点无限制,能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。
在无线网络的覆盖范围之内,任何地方都可以实现监控。
※系统构成◆现场控制/采集点现场监控点通过控制/采集模块与无线数据传输终端相连,设备信息通过无线数据终端对数据进行处理、协议封装后发送到无线网络。
?◆监控中心★公网接入方案服务器采用公网方式接入Internet,如ADSL拨号/电信专线宽带上网等,申请公网固定IP地址:可以实现中小容量的数据采集应用。
★专网接入方案服务器采用网络运营公司提供的专线,申请配置固定IP地址,与GPRS/CDMA 网络相连。
由于专线可提供较高的带宽,当信息采集/控制点数量增加,中心不用扩容即可满足需求,可实现大容量数据采集应用。
★GPRS/CDMA数据传输网络控制/采集模块的数据经无线数据终端对数据进行解码处理,转换成在公网数据传送的格式,通过无线数据网络(GPRS/CDMA)进行传输,最终传送到监控中心IP地址。
※系统特点★覆盖范围广在无线GPRS/CDMA网络的覆盖范围之内,都可以实现监控,扩容无限制,接入地点无限制,不受高楼,山坡等的阻挡,能最大范围的实现数据传输。
★建设成本低只需在接收地点安装接收设备等简单终端硬件设备,设备安装即可接通,硬件设备体积小,不必考虑现场环境,避免布线带来的施工难度及高额费用。
★安装调试简单,建设周期短系统投入运行时基本不需要调试,安装简捷。
★数据传输速率高GPRS/CDMA网络传送速率远大于一般的超短波数传电台。
★系统的传输容量大GPRS/CDMA技术能很好地满足传输突发性数据的需要。
※应用领域*农业灌溉远程监控*远程抄表系统*水资源远程测控*城市水、热、气管网远程测控*油田油井远程测控*热力公司热力站远程测控*电力调度远程监控系统*工厂称重计量远程管理电力综合自动化系统随着科技不断进步,微机型综合保护代替了传统的继电器保护,网络信息代替了传统的硬接线信息传递。
所以建设数字化厂矿企业系统已成必然,其涵盖面也随着技术的发展从单一系统逐步过渡到企业经营管理、安全监控、生产控制、设备监控等各个层面的综合自动化系统(简称:综自系统)。
有效的提高了企业整体效益及效率,为实现现代化企业管理提供了有力保障。
微机型综合保护系统在电力系统中的应用已十分普遍,主要用于大型发电机组、变电所及线路保护中。
随着各行业对自动化运行的要求越来越高,微机保护系统也逐渐应用在了有着大型高压电动机组的行业中,如水利、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等行业的大型高压电动机组。
保护的种类一般有进线保护、出线保护、母联分段保护、进线或母联备自投保护、厂用变压器保护、高压电动机保护、高压电容器保护、高压电抗器保护、差动保护、后备保护、PT测控装置等。
※系统结构综合自动化系统采用面向对象的分布式一体化结构,遵循开放系统的原则,采用分层分布结构,整个系统分为三部分:主控层、通讯层和间隔层。
★主控层主要由设置在中央控制室的监控主机负责整个系统的监控和维护,并将各种信息进行分类储存管理,接收并下发各种控制指令,可以同时用不同的规约向二个或多个下级站/所发送报文,系统功能强大、用户界面友好,系统组态灵活,具有良好的开放性、可维护性和可扩展性,并具有完善的语音报警功能。
★通讯层由设置在公用屏上的通讯管理机及通讯电缆等设备组成,通讯管理机可实现各种规约的转换,可方便地实现不同厂家的设备互连互通,且留有足够的通讯冗余,并与其它智能设备及系统进行通讯配合,完成数据传输。
★间隔层由保护屏体及分散安装的保护装置、自动化装置组成。
保护功能不依赖于监控系统,自动协调就地操作与主控层的操作要求。
在主控层及网络失效的情况下,现场控制层仍能独立完成监测、保护和断路器控制功能,保证设备安全运行。
在高温、潮湿、强电磁干扰的恶劣环境中可长期稳定地工作。
※系统功能★主控层功能该系统为全站设备监视、测量、控制、管理中心,通过通讯管理机采集各电气单元的各种信号,实现对整个电站的遥测、遥控、遥信、遥调功能,对二次设备和辅助设备实现远方的控制和管理。
并通过通讯管理机实现与控制中心及调度中心的远方数据通讯。
★通讯层功能作为数据通讯交换的枢纽,实现微机保护装置及各种智能设备与调度和后台监控之间的通信,并完成通信转接和通信规约转换。
★间隔层功能间隔层设备采集各种实时信息,监测和控制一次设备的运行,自动协调就地操作与主控层的操作要求,保证设备安全运行,并具有就地/远方切换开关,在站控层及网络失效的情况下,能独立完成间隔层的监测、控制和保护功能。
综自系统投入使用后,由于各种重要参数均在各级调度、生产、控制系统中实时显示,并对异常自动报警,使生产效率得到有效提高,且对于故障分析起到重要作用,提高了设备运行的可靠性。
同时系统的开放性为将来的扩容提供了保障,为进一步实现全厂自动化管理奠定了坚实的基础。
蔬菜大棚智能化管理系统的设计【摘要】:系统主要应用单片机实时监测和控制大棚内的温度、空气湿度、土壤湿度以及光照度等参数,并将数据通过RS-485总线传输到上位PC机进行分析、管理及远距离测控,构成多个蔬菜大棚的综合监控网络,改善了以往管理者应用传统经验对大棚内的农作物进行灌溉、加温、降温、加湿、排湿和采光等人工控制,保证了棚内的湿度、温度、光照强度,具有通风时间、卷帘时间、灯光光照时间的自动控制和系统报警等功能,提高了生产效率。
试验证明,该系统高可靠性高,易于实现和维护,具有很好地推广及应用前景。
【作者单位】:。