hk 日光温室联网解决方案

温室控制系统包括传感器采集控制网、传感网、应用平台。

温室环境监测系统 温室大棚自动化控制

日光温室联网解决方案

一、应用领域

温室控制系统包括传感器采集控制网、传感网、应用平台。

1、传感器采集与控制网：传感器采用工业防水级的温湿度传感器、二氧化碳传感器、实时采集数据并且上传到云平台。

2、温室控制器：包括遮阳网控制、卷被控制、卷膜控制、负压风机、湿帘水泵、雾喷电磁阀。配电柜上每个设备都设有手自动旋转和手动启动按钮。控制器采用工业级控制器（工业可编程PLC），具有稳定抗干扰使用寿命长无故障的。配置7寸触摸屏设定参数和查询历史曲线等功能。

3、卷帘机构控制简介

目前，这种被称作“温室”的卷帘机构的控制已经实现了电气化，卷帘设备也早已标准化和产业化。但控制方式还比较简单和粗糙，大多是由操作人员使用电机的倒顺开关控制卷帘电机的运行方向，实现保温被的卷起和铺开。但在运行期间必须人工值守，严密观察棉被和卷帘机的运行状况，当运行到位置时必须及时断电，稍有疏忽必将造成运转过度，轻则撕毁保温被和棚膜，重则造成保温被严重撕裂、棚体损坏甚至伤及操作人员。如果不能及时修复，夜晚的低温将在一夜间摧毁整棚作物。修复的过程将耗损相当多的人工费用。

为了解决上述问题，工程中已经被大量采用在保温被的高低位置安装限位开关的方式以杜运行过度，并可以实现自动停止。此方法可以在一定程度上实现上述目的，但工程实际效果却不太尽如人意。因为我们能使用的限位开关多是工业控制领域的设备，不太适合户外风吹、日晒、雨淋的环境，容易造成开关设备损坏；特别是下限位开关的安装位置很接近地面，操作人员和车辆容易踩踏和碾压，不论是损坏还是移位，都将导致系统失效。工程实践告诉我们，农业温室设备的运行精度和重复性远远无法与工业设备相比，所以工业自动控制的设备和思路可以借鉴，但不可以照搬。要根据农业温室环境与设备的特点和要求有针对性的解决问题。

对于温室卷帘控制，在电气化的基础上实现自动化还存在实际困难，要实现智能化就更难了。只能单方向驱动而不能向控制端提供运行状态和数据的前端设备何谈自动化和智能化。

二、解决方案

经过大量的工程实践和技术革新，我们研发和制造的温室卷帘智能控制器是目前 有针对性的产品。不使用任何机械接触开关，可靠性高，节省电缆，施工简便；可以实现的上下限位置自动停止，也可以按用户意愿停止在位置；还可以向智能终端反馈当前的运行位置、速度、状态信息；可以检测电机的运行状态，当发生皮带打滑、卡死、棉被冻冰阻滞等状况时可以自动停机并向操作员发出声光报警。更为的是，该设备可以与工控平板电脑或PLC连接，结合系统中连接的温度、湿度等传感器实现智能控制。更可以使用电脑远程控制、监视卷帘的运行状态和位置，实现网络化和智能化控制。为智慧农业和互联网+提供了可行可靠的关键设备。

三、设备特点和性能介绍

我司的智能型卷帘控制器采用全新的解决思路和技术，通过检测卷帘机构连杆的角度，经过数据运算得到卷帘的运行位置、方向和速度。核心控制器除了可以实现本地控制以外，还通过标准的数据接口和协议，向上位设备提供更的实时数据，接受上位设备的查询和控制。该设备和方法已经获得专利局的专利授权。

设备特点：

1、不需要改造或废弃现有的棚体结构和卷帘机构，只需要在现有电动卷帘的基础上增加智能控制设备就可以将电气化的卷帘机构提升改造为智能设备。

2、不需要限位开关，节省了电线，降低了线材和施工成本，提高了系统可靠性；

3、采用智能方式设置上限限点，不需要攀爬到棚顶调整限位开关位置，提高了操作简便性。

4、操作人员不再接触任何强电设备和开关，所有操作都是基于弱电（低于36伏），完全避免了触电的风险。

5、操作人员无需目不转睛的值守卷帘位置，只需要日常维护时确保卷帘的平直和无障碍。系统自动监测卷帘机构的运行状态，到达位置自动停止，遇阻力还可自动停止以保护电机，无需人工干预。彻底摆脱对人的完全依赖，降低了人工劳动强度和责任风险。

性能介绍

1、智能型温室卷帘控制器构成的控制系统采用按钮触发卷帘的卷起和铺开，到达 高位或 低位时，系统自动停止，无需人工参与。操作人员可以在卷帘运转期间手动停止其运行。

2、在智能组态面板的配合下，可以手工设置卷帘需要停止的某个位置，系统自动执行运行并停止。也就是说可以做到定点停止。结合环境指标传感器将温室内的环境指标（如温度、湿度、二氧化碳浓度等）和定制程序采集并实现温室的逻辑与程序控制，可以实现很大程度上的全自动智能控制。

3、控制器可以直接或间接连接到电脑，实现远程控制和监测，多个温室控制器可以做成一个庞大的温室群组监控系统，操作人员完全可以在中心控制室远程查看卷帘的当前位置和状态，可以远程控制卷帘机的启动和停止，可以远程卷帘机构运行到某个位置（如下通风位置，半打开位置，通风口开启的某个位置等。

4、结合智慧农业或农业物联网的大数据平台，可以做到更大范围的智能控制和监看。更大程度地提高了农业物联网平台的执行能力。

5、核心控制器采用标准的MODBUS-RTU协议，能与通用控制系统兼容，能与大多数农业物联网和智慧农业大数据平台配套使用。

6、核心控制器另外还备有四个开关控制单元，可以按指令开启或关闭的设备。借助这一功能，可以实现温室内的通风、取暖、补光、灌溉等功能的远程和智能化控制。

四、设备介绍

1、卷帘位置检测组件

2、温室综合智能控制箱（ 应用方案）

功能：

1)该控制箱以我公司设计生产的温室卷帘智能控制器为核心控制器，控制箱是该核心控制器的应用方案。使用面板按钮控制卷帘机构的上行、停止、下行

2)卷帘运行时，相应的按钮指示灯点亮以指示运行状态

3)当运行遇到阻滞、反向或位置检测传感器连接异常时，停止按钮的指示灯会点亮用以报警，用户须处置并清除故障。长按停止按钮4秒钟以上，报警状态会清除，同时相应的寄存器清零。

4)面板上安装的智能面板通过编写的程序实现上述全部功能

5)可扩展连接温湿度等传感器，经过智能面板的程序和逻辑运算，实现温室现场 大限度的智能自动控制。

6)上位设备通过智能面板的LAN口连接，可以远程监视和控制卷帘设备，可以远程查看当前位置，也可以远程控制卷帘机停止到位置

7)APP客户端支持安卓/苹果系统 苹果去苹果应用商店 Tsbrowser 即可远程控制，由于上传苹果商店费用高、审核周期长，并且每年要交费所以不是所有公司都有苹果客户端

贵州学院物联网项目

智能温室物联网控制项目

高铁桥梁养生系统APP项目

8)

五、系统应用拓扑图

系统配置方案

附件一：专利证书

植物工厂系统，植物工厂是在一个密闭的空间里。模拟自然环境让植物生长。设施包括补光系统，空调系统，自动配肥系统，自动灌溉系统，二氧化碳补气系统，温湿度监控系统。等系统组成

植物栽培架。无土栽培系统，无土栽培是植物生长在营养液里

栽培架选用五层，导轨安装 -方便运输跟组装，结构简单。可以定制根据用房间大小定制植物工厂。如图房间面40平 -放了7组架子 -

营养液底部安装led补光灯，补光时灯具散发的热量被营养液吸收，保证了营养液的温度。由于植物工厂不能接触外界环境，所以植物工厂建在密闭的环境内，要求有实验室净化系统。对新风跟回风做处理。保证植物工厂内部的花粉、颗粒不能外出。同时外界的也进不来。安全洁净度高

可选栽培模式有以下几种 -分为水培跟基质栽培。

室内配置空调系统，调节室内温度，达到 适农作物生长

先看一下硬件配置 配电柜

看看水肥控制按钮-

放大图片看看

营养液箱：在每个栽培架子底部设置一个营养液箱，箱子里面放一个循环 - - 泵，营养液配置好后存储在营养液箱里面，用自动化程序控制营养液箱内水泵的启停，定时或者温湿度控制水泵，水泵工作栽培架内部水循环起来。

营养液箱灌溉电磁阀：-无土栽培架子需要供液时 启动水泵跟灌溉电磁阀

营养液箱回液电磁阀：-当营养液使用周期到（一般15天 ）需要更换营养液

营养液箱补液电磁阀：-当营养液没有 或者营养液低于 低水位 自动补充营养液到营养液箱。。。。。

这个就是营养液箱-放在每组架子底下。里面有电磁阀-水泵-等

二氧化碳系统采用钢瓶进气。当二氧化碳气体使用没了，可以往钢瓶里面补气

同时在线监测营养液的 EC跟PH

EC：电导率值介绍

电导率是物质传送电流的能力，是电阻率的倒数。在液体中常以电阻的倒数——电导来衡量其导电能力的大小。水的电导是衡量水质的一个很重要的指标。它能反映出水中存在的电解质的程度。根据水溶液中电解质的浓度不同，则溶液导电的程度也不同。通过测定溶液的导电度来分析电解质在溶解中的溶解度。

PH:电导率值介绍

PH值（即：氢离子浓度指数，hydrogen ion concentration）是衡量水体酸碱度的一个值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。pH值在医学、化学、农业上都有广泛的用途。

系统由三个肥料母液桶，经过自动化培肥技术把混合后的肥水放入营养液箱内。营养液箱在分批给每个栽培架子。这是水肥系统。

- - - - -配电柜内设置好控制器，可以驱动电机、水泵、电磁阀等设施

植物工厂里面还需要安装检测设备、温湿度传感器、监控摄像头等设备

基础硬件设施已经完成，接下来看软件。

监控中心采用一台硬盘录像机+植物工厂计算机自动化控制系统

后面加一台 55寸液晶电视。实现自由投屏幕（打支架）

系统点亮

监控调度中心采用普通电脑

对了 -还有APP远程控制

3D开发 -界面一比一 客户端展示

客户端带动画显示 动态水流、补光灯闪烁。让你一目了然。

作者简介：-田锁

2010毕业于黑龙江农业工程、

专注工业领域自动化设计研究方向

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