花卉大棚环境参数监控方案(v2.1)

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1、锦苑花卉石林基地大棚物联网应用方案中国移动通信集团云南有限公司昆明分公司二零一一年一月~15~目录一、项目概况3二、方案设计简述及产品定位52.1设计依据52.2设计相关标准52.3设计原则5三、系统构成73.1系统结构图73.2系统描述73.3控制策略83.3.1控制功能83.3.2控制系统83.4无线终端应用103.4.1短信应用103.4.2终端C/S程序应用103.4.3移动应用服务器的数据应用11四、系统配置134.1IO点类型统计134.2设备清单14~15~一、项目概况本方案适用于通过物联网平台，建立一套应用

2、于锦苑花卉石林种植基地区域内大棚的自动化与信息化的解决方案，中国移动通信集团云南有限公司昆明分公司通过与第三方科技公司合作共同完成此项目。研究农作物生长调节的目的，就是要提高单位面积的产量。而要提高单位面积的产量，就必须提高光合作用的效率。影响光合作用效率的外界条件主要有以下几点：l光照：光合作用是一个光生物化学反应，所以光合作用的效率随着光照强度的增加而加快。在一定范围内几乎是呈正相关。但超过一定范围之后，光合作用效率的增加转慢；当达到某一光照强度时，光合作用效率就不再增加，这种现象称为光饱和现象。l二氧化碳陆生植物光合

3、作用所需要的碳源，主要是空气中的二氧化碳，二氧化碳主要是通过叶片气孔进入叶子。大气中的二氧化碳含量，如以容积表示，仅为0.03%，对植物的光合作用来说是比较低的。但光合过程中需要相当多的二氧化碳，二氧化碳是光合作用的原料，对光合作用的效率影响很大。如果空气中的二氧化碳浓度降低，光合速率会急剧减慢。l温度光合作用过程是由酶所催化的化学反应，而温度直接影响酶的活性，因此，温度对光合作用的影响也很大。除了少数的例子以外，一般植物可在10~35℃下正常地进行光合作用，其中25~30℃最适宜。l矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用

4、。矿物元素是合成叶绿素生物合成所必需的物质，缺乏时便影响碳水化合物的转变和运输，这样也就间接影响了光合作用；同时，矿物元素也参与光合作用中间产物的转变和能量传递，所以对光合作用影响很大。~15~l水分水分是光合作用原料之一，缺乏时可使光合速率下降。叶子要在含水量较高的条件下才能生存，具体来说，缺水使气孔关闭，影响二氧化碳进入叶内，使光合速率下降。因此，采用基于自动控制、智能传感等技术手段的智能温室系统可以便捷地对温室中的单项环境因子进行控制，可以大幅提升温室作物的产量和品质，并且可以调节作物生长周期，满足反季节作物的生产需

5、求。智能温室控制主要是根据外界环境的温度、湿度、二氧化碳含量、光照以及风速、风向、雨量等气候因素，来控制温室内的温度、湿度、通风、光照，创造出适合作物生长的最佳环境，同时还需对影响作物生长的各种矿物元素进行动态的配方管理。在这种控制中，温度、湿度、二氧化碳含量、光照等被控量之间存在着强烈的相互关系，某个被控量的改变，会影响到其他被控量的变化。针对智能温室的特点，智能温室控制系统应是一种具有良好控制精度、较好的动态品质和良好稳定性的系统。对植物生长不同阶段的需求制定出监测的标准，对温室环境监测，将测得的参数进行比较后进行调整

6、和统计，探索一条花卉生产的标准化路线。根据石林种植基地的现场情况以及与使用方充分沟通之后，本方案将实现以下四个功能：l信息采集信：包括棚内温度、湿度、光照信息采集与区域内气象参数的采集等；l信息传输与处理部分，主要功能是将采集的信息转换成计算机可识别的标准量信息进行处理，输出决策的指令；l执行器部分，控制移动喷淋系统、遮光帘卷扬系统及温棚的开关卷扬等系统，使植物的生长实现工厂化的生产控制过程。l无线网络接入部分，主要功能是通过移动GPRS网络，使用移动终端对现场环境参数，设备运行状态进行访问。~15~二、方案设计简述及产品

7、定位结合近年新技术的广泛使用，我们设想将整个控制、监视、信息的传输作为一个整体过程，除了符合工艺划分要求，还要结合总线技术的技术特性、动力配电等因素，做出合理的控制配置。2.1设计依据l锦苑花卉大棚相关控制要求l智能温室种植工艺要求2.2设计相关标准本设计方案严格执行控制系统设计相关的国家标准。部分相关标准和规范目录如下：中华人民共和国国家标准lGB/T4064-1983电气设备安全设计导则lGB/T14050-1993系统接地的型式及安全技术要求lGB/T5226.1-1996工业机械电气设备第1部分：通用技术条件lJB

8、/T10297-2001温室加热系统设计规范2.3设计原则在本系统技术方案的设计中，着重考虑到系统的先进性、可靠性、可操作性、可维护性、扩展性、安全性、经济性。对软件系统进行改动，优化，升级；以及硬件系统扩容的同时，设备能够保持正常运行；该系统的运行状态在自动，手动，闭锁之间切换的时候应该做到无缝切换；