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基于中控PCS600控制器的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

發(fā)布時(shí)間:2017/12/28

近些年，隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步

，涌現(xiàn)出越來(lái)越多的新型農(nóng)場(chǎng)

。與祖輩們“面朝黃土背朝天”的工作模式不同

，新型農(nóng)場(chǎng)依靠科學(xué)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行種植

。過(guò)去可曾想象，農(nóng)業(yè)種植過(guò)程不是在田間地頭

，而是在如此寬敞明亮的辦公室中

，通過(guò)屏幕和鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)，而這一切功能的實(shí)現(xiàn)

，都是中控研發(fā)生產(chǎn)的PCS600控制系統(tǒng)在發(fā)揮作用

。

圖02監(jiān)控中心.jpg

以種植經(jīng)濟(jì)型作物的溫室大棚為例，原先無(wú)論是栽培面積還是栽培方式都比較零散

，所以大棚智能化控制系統(tǒng)沒(méi)有受到多大重視

。而隨著土地流轉(zhuǎn)政策的深入開(kāi)展以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的人開(kāi)始認(rèn)識(shí)到智能化控制系統(tǒng)在大棚種植生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)

。

大棚智能化控制系統(tǒng)是根據(jù)外界環(huán)境的溫度

、濕度、二氧化碳含量

、光照以及風(fēng)速

、風(fēng)向、雨量等氣候因素

，來(lái)控制溫室內(nèi)的溫度

、濕度、通風(fēng)

、光照

，創(chuàng)造出適合作物生長(zhǎng)的最佳環(huán)境，同時(shí)對(duì)影響作物生長(zhǎng)的各種營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行動(dòng)態(tài)的配方管理

。其系統(tǒng)由三部分組成：

一是信息采集信號(hào)輸入部分

，它包括室內(nèi)、室外溫度

、濕度

、CO2濃度及光照等；

二是信息轉(zhuǎn)換與處理部分

，主要功能是將采集的信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)量信息進(jìn)行處理

，輸出決策的指令；

三是輸出及控制部分

，控制風(fēng)機(jī)

、噴霧系統(tǒng)、遮陽(yáng)系統(tǒng)及窗的開(kāi)關(guān)等系統(tǒng)

，使作物的生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)車(chē)間化的生產(chǎn)控制過(guò)程

。

圖03風(fēng)機(jī)控制流程.jpg

? 農(nóng)業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成：

以PCS600控制器實(shí)施的河北邢臺(tái)某項(xiàng)目為例，整套系統(tǒng)由傳感器終端

、通信網(wǎng)絡(luò)

、控制終端

、監(jiān)控中心和應(yīng)用軟件平臺(tái)等功能塊構(gòu)成。

（1）傳感終端

環(huán)境信息傳感器監(jiān)測(cè)空氣溫濕度

、土壤水分溫度

、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等多點(diǎn)環(huán)境參數(shù)

，通過(guò)有線和無(wú)線（物聯(lián)網(wǎng)）通訊的方式

，將采集數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控軟件和控制系統(tǒng)，以指導(dǎo)和控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程

。

未命名_meitu_0.jpg

（2）通信終端及傳感網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

溫室大棚無(wú)線傳感通信網(wǎng)絡(luò)主要由如下兩部分組成：溫室大棚內(nèi)部感知節(jié)點(diǎn)間的自組織網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

；溫室大棚間及溫室大棚與農(nóng)場(chǎng)監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。前者主要實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集及傳感器與執(zhí)行控制器間的數(shù)據(jù)交互

。溫室大棚環(huán)境信息通過(guò)內(nèi)部自組織網(wǎng)絡(luò)在中繼節(jié)點(diǎn)匯聚后

，將通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)各溫室大棚的監(jiān)控

。

（3）控制終端

溫室大棚環(huán)境智能控制單元由測(cè)控模塊

、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成

，通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)與管理監(jiān)控中心連接

。根據(jù)溫室大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度水分

、光照強(qiáng)度及二氧化碳濃度等參數(shù)

，對(duì)環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制，包括內(nèi)遮陽(yáng)

、外遮陽(yáng)

、風(fēng)機(jī)、濕簾水泵

、頂部通風(fēng)

、電磁閥等設(shè)備。

圖08控制箱內(nèi)部.jpg

（4）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

作為數(shù)據(jù)信息的有效補(bǔ)充

，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻信號(hào)傳輸技術(shù)

，對(duì)溫室大棚內(nèi)部作物生長(zhǎng)狀況進(jìn)行全天候視頻監(jiān)控。該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器

、高分辨率攝像頭組成

，網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器主要用以提供視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)

。

（5）監(jiān)控中心

監(jiān)控中心由服務(wù)器

、多業(yè)務(wù)綜合光端機(jī)、大屏幕顯示系統(tǒng)

、UPS及配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。監(jiān)控中心可建設(shè)在園區(qū)內(nèi)

，也可使用云平臺(tái)

，其目的是對(duì)整個(gè)示范園區(qū)進(jìn)行信息化管理并進(jìn)行成果展示。

圖09監(jiān)控中心.jpg

（6）應(yīng)用軟件平臺(tái)

通過(guò)應(yīng)用軟件平臺(tái)可將土壤信息感知設(shè)備

、空氣環(huán)境監(jiān)測(cè)感知設(shè)備

、外部氣象感知設(shè)備、視頻信息感知設(shè)備等各種感知設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)

、處理和挖掘

，通過(guò)中央控制軟件的智能決策，形成有效指令

，通過(guò)聲光電報(bào)警指導(dǎo)管理人員或者直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方式調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)的小氣候環(huán)境

，為作物生長(zhǎng)提供優(yōu)良的生長(zhǎng)環(huán)境。

圖10控制示意.jpg

同時(shí)

，PCS600控制器還可應(yīng)用在農(nóng)業(yè)灌溉控制

、水肥一體化控制等領(lǐng)域，是提升中國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化控制水平的利器

。

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