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智慧水質(zhì)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)組網(wǎng)絡(luò)組成

根據(jù)工藝運(yùn)行的需求,，我們做如下的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì):網(wǎng)絡(luò)采用RS485總線設(shè)計(jì)。每5個(gè)大棚為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。所有的傳感器均走485總線,，最終通過(guò)集線器將各個(gè)大棚的數(shù)據(jù)都匯集到監(jiān)控中心。

整個(gè)系統(tǒng)可承載的數(shù)據(jù)分成如下的幾個(gè)部分:

1:工業(yè)控制數(shù)據(jù)

2:采集數(shù)據(jù)

3:工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS總線通訊

4:控制系統(tǒng)

(2)組網(wǎng)特點(diǎn)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)是開(kāi)放的控制系統(tǒng),，除了具有良好的網(wǎng)絡(luò)通訊能力外,，還具有與其它控制系統(tǒng)通訊功能和標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)外通訊接口，以后可以任意擴(kuò)展控制系統(tǒng),。整個(gè)系統(tǒng)采用多級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，即生產(chǎn)管理網(wǎng)和生產(chǎn)控制網(wǎng)，將過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),、運(yùn)行操作監(jiān)視數(shù)據(jù)信息同非實(shí)時(shí)信息及共享資源信息分開(kāi),，分別使用不同的網(wǎng)絡(luò)。有效地提高了通訊的效率降低了通訊負(fù)荷,。

以現(xiàn)場(chǎng)控制為原則,，其次是監(jiān)控中心、最后是遠(yuǎn)程控制.

(3)采用的通訊協(xié)儀

協(xié)議由著名的自動(dòng)化設(shè)備制造商康公司開(kāi)發(fā),，是應(yīng)用于自動(dòng)控制器上的一種通用協(xié)議,。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間,、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信,。它已經(jīng)成為一種通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

二,、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大棚控制系統(tǒng)

(1)控制系統(tǒng)概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，設(shè)施農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要途徑，已經(jīng)越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視,，而設(shè)施農(nóng)業(yè)中問(wèn)世工程的建設(shè)與發(fā)展是都市型發(fā)展的重要組成部分,，是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段。希望通過(guò)改變植物生長(zhǎng)的自然環(huán)境,、.創(chuàng)造適合植物最佳的生長(zhǎng)條件,，避免外界惡劣的氣候，達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)期,，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育,、防治病蟲(chóng)害等目的。

遠(yuǎn)程大棚監(jiān)控系統(tǒng)是一種用于家庭,、倉(cāng)庫(kù)(廠房,、花棚和塑料薄膜大棚)內(nèi)環(huán)境溫濕度監(jiān)控及控制的全自動(dòng)遠(yuǎn)程智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它通過(guò)控制加熱器及制冷器(通風(fēng))對(duì)溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),，同時(shí)通過(guò)控制加濕機(jī)及除濕機(jī)的工作自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境的相對(duì)濕度,，使環(huán)境的溫度和濕度達(dá)到適宜的范圍。

(2)大棚環(huán)境特點(diǎn)與調(diào)控

大棚因有塑料薄膜覆蓋，形成了相對(duì)封閉與露地不同的特殊小氣候,。進(jìn)行蔬菜大棚栽培,，必須掌握大棚內(nèi)環(huán)境的特點(diǎn)，并采取相應(yīng)的調(diào)控措施,，滿足蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的條件,，從而獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

大棚內(nèi)環(huán)境條件:

1,、棚內(nèi)光照

2,、棚內(nèi)空氣溫度:

3、棚內(nèi)空氣濕度

4,、棚內(nèi)二氧化碳含量

5,、土壤的溫度

6、土壤的濕度

(3)現(xiàn)代化大棚遠(yuǎn)程控制工藝

本方案使用融安特系列系列高速32位控制器,、高性能溫度濕度以及二氧化碳傳感器,、照度變送器等硬件組成，通過(guò)目前的高速光纖網(wǎng)絡(luò)建造一個(gè)現(xiàn)化農(nóng)業(yè)用溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),。本系統(tǒng)可自動(dòng)監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)農(nóng)作物環(huán)境的溫濕度,、光照、二氧化碳濃度,、通風(fēng),、卷簾升降、滴灌控制,、門(mén)禁等參數(shù),，通過(guò)融安特軟件輸出幫助種植者作全面細(xì)致的數(shù)據(jù)分析，將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)的通訊協(xié)議傳遞給上位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示區(qū)域,，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)采集,。并采取可靠的光纖通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的設(shè)備的操作和相關(guān)數(shù)據(jù)的報(bào)警提示等。以及根據(jù)目前國(guó)家提倡的環(huán)保節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)大棚都有相關(guān)的能源的計(jì)量裝置,，方便了客戶對(duì)自己所用資源的調(diào)配和對(duì)運(yùn)行參數(shù)的維護(hù),。

(4)控制系統(tǒng)的原理

溫室環(huán)境包括非常廣泛的內(nèi)容，但通常所說(shuō)的溫室環(huán)境主要指空氣與土壤的溫濕度,、光照,、二氧化碳濃度等。計(jì)算機(jī)通過(guò)各種傳感器接收各類環(huán)境因素信息,，通過(guò)邏輯運(yùn)算和判斷控制相應(yīng)溫室設(shè)備運(yùn)作以調(diào)節(jié)溫室環(huán)境,。輸出和打印設(shè)備可幫助種植者作全面細(xì)致的數(shù)據(jù)分析，保存歷史數(shù)據(jù),。

(5)控制系統(tǒng)功能

1風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)

2卷簾控制系統(tǒng)

3滴灌控制系統(tǒng)

4室內(nèi)溫度濕度控制系統(tǒng)

5室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)

三,、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

(1)系統(tǒng)的原理特點(diǎn)

溫室測(cè)控自動(dòng)化注重于節(jié)省勞動(dòng)力,，提高溫室生產(chǎn)的效率和技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)溫度,、濕度的測(cè)量記錄和卷簾,、滴灌等設(shè)備的自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝的有機(jī)結(jié)合,。從而大幅度提高溫室生產(chǎn)的技術(shù)水平,，協(xié)助推進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)向精品、高效方向發(fā)展,。

(2)系統(tǒng)的功能

數(shù)據(jù)服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)。通訊服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和報(bào)表等邏輯的輸出,，操作員站進(jìn)行控制回路的建立,、修改局部控制器中的內(nèi)部策略的參數(shù)，設(shè)置數(shù)據(jù)采集參數(shù)和報(bào)表供操作員對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制回路,，測(cè)量參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄,、報(bào)表打印和報(bào)警打印;通過(guò)以太網(wǎng)通信完成與現(xiàn)場(chǎng)控制層的局部控制器進(jìn)行通信。

(3)上位組態(tài)軟件及其開(kāi)發(fā)

我們將根據(jù)要求使用1套組態(tài)軟件作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境,，可以創(chuàng)建工程畫(huà)面、分析曲線,、報(bào)表生成,，定義變量、編制動(dòng)作腳本等,，同時(shí)可以配置各種系統(tǒng)參數(shù)等,。我們說(shuō)的“組態(tài)"就在這里完成，運(yùn)行系統(tǒng)將開(kāi)發(fā)完的系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行,，完成計(jì)算機(jī)監(jiān)控的過(guò)程,。開(kāi)發(fā)人員可以在開(kāi)發(fā)環(huán)境中完成監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)連接的定義,、數(shù)據(jù)庫(kù)的配置等,。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)可以方便的生成各種復(fù)雜生動(dòng)的畫(huà)面，可以逼真的反映現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),。

(4)協(xié)調(diào)運(yùn)行軟件模塊

我們會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及目前行業(yè)的運(yùn)行情況,，我們將采用融安特程序開(kāi)發(fā)一套運(yùn)行模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大棚遠(yuǎn)程控制計(jì)算需要的參數(shù)，將其寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)(數(shù)據(jù)庫(kù)采用Microsoft SQLServer)中,，以備下一步的處理,，在每個(gè)季節(jié)到來(lái)的時(shí)候我們可以根據(jù)我們預(yù)先設(shè)計(jì)的計(jì)算方法來(lái)提前模擬其運(yùn)行的情況。以及根據(jù)使作物的生長(zhǎng)及其所適應(yīng)的環(huán)境條件的前提下,。并且該軟件可以連系到上位的軟件,，可以采集其相關(guān)的數(shù)據(jù),。并可以根據(jù)其做相應(yīng)的計(jì)算，完成提前

計(jì)算數(shù)據(jù)模型,。運(yùn)行策略,，實(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)計(jì)算和采集,，三個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一工作在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上,，形成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，即一個(gè)平臺(tái)三種應(yīng)用,。開(kāi)放的現(xiàn)代遠(yuǎn)程大棚運(yùn)行軟件模塊 SQLSEVER

數(shù)據(jù)計(jì)算模塊運(yùn)行策略控制模塊

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