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1、溫室智能監(jiān)測系統(tǒng)北京無線聯(lián)科技有限公司 2011年3月18日目 錄1.建設(shè)目標32.需求分析42.1.設(shè)施農(nóng)業(yè)管理與監(jiān)控業(yè)務(wù)需求42.1.1.對種植環(huán)境的管理與監(jiān)控需求42.1.2.技術(shù)員工作臺42.1.3.領(lǐng)導查詢臺42.1.4.農(nóng)戶監(jiān)控臺52.1.5.短信發(fā)布需求52.2.項目建設(shè)內(nèi)容52.2.1.應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容52.2.2.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容52.2.3.溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容63.無線寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計73.1.系統(tǒng)設(shè)計目標73.2.系統(tǒng)設(shè)計基本要求73.3.系統(tǒng)拓撲設(shè)計結(jié)構(gòu)及說明83.4.本無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特點及優(yōu)勢94.智能無線傳感監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計104.1.系統(tǒng)概述104.2.2、系統(tǒng)架構(gòu)114.3.設(shè)備介紹124.4.系統(tǒng)功能描述144.5.方案設(shè)計194.6.系統(tǒng)特點205.設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合管理系統(tǒng)205.1.技術(shù)員工作平臺205.2.領(lǐng)導查詢臺215.3.農(nóng)戶工作臺215.4.短信發(fā)布系統(tǒng)216.分期規(guī)劃227.一期項目設(shè)備配置清單221. 建設(shè)目標在農(nóng)業(yè)信息化和智能化的技術(shù)應(yīng)用上，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細化、遠程化、自動化成為可能。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)相關(guān)資源信息的收集、監(jiān)測和分析，為政府管理部門、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和管理者提供及時有效、準確可靠的信息服務(wù)和決策支持服務(wù)，對于進一步解放生產(chǎn)力，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)3、展都具有重要的意義?？茖W技術(shù)是第一生產(chǎn)力，通過本方案建議的內(nèi)容建設(shè)，*團將實現(xiàn)精細化、半自動化的溫室種植方式。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)精細化、半自動化的溫室種植方式；通過無線寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器及控制技術(shù)、無線視頻監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)遠程、高效、精細的農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)；通過信息技術(shù)提升設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學管理水平，促進設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理由粗放型向精細型模式轉(zhuǎn)變。 2. 需求分析2.1. 設(shè)施農(nóng)業(yè)管理與監(jiān)控業(yè)務(wù)需求2.1.1. 對種植環(huán)境的管理與監(jiān)控需求(一) 對大棚作物種植狀況進行管理，根據(jù)種植作物的不同，在系統(tǒng)中分別設(shè)定每個大棚或每批大棚的土壤及空氣的溫濕度和二氧化碳指標范圍，便于指導農(nóng)戶科學種植；(二) 通過土壤4、及環(huán)境感應(yīng)器可檢測空氣及土壤中的溫濕度、二氧化碳的含量，當檢測值超過設(shè)定的參數(shù)指標時，系統(tǒng)通過短信及報警或者屏幕提醒的方式提醒農(nóng)戶、技術(shù)員及其他管理或操作人員；(三) 對大棚作物種植狀況進行監(jiān)控，通過視頻可觀察作物的生長情況，對綠色無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進行視頻追溯及展示，農(nóng)業(yè)技術(shù)人員通過互聯(lián)網(wǎng)對農(nóng)作物病蟲害的進行遠程視頻診斷，農(nóng)業(yè)技術(shù)人員通過調(diào)閱網(wǎng)絡(luò)視頻對農(nóng)戶生產(chǎn)管理技術(shù)進行現(xiàn)場指導。2.1.2. 技術(shù)員工作臺l 技術(shù)員通過上網(wǎng)，可以查詢到自己管轄區(qū)域內(nèi)大棚的以下方面信息：(一) 農(nóng)作物生長的視頻信息；(二) 大棚環(huán)境及土壤溫濕度及二氧化碳含量檢測值及超限后的報警信息；(三) 歷史以來的環(huán)境5、參數(shù)變化曲線；2.1.3. 領(lǐng)導查詢臺領(lǐng)導在辦公室即可隨時掌握大棚的生產(chǎn)與供給的以下信息：(一) 設(shè)施農(nóng)業(yè)的基本信息：分布、歸屬、建設(shè)年度、投資、責任人等(二) 可隨時了解任意大棚的溫濕度信息及二氧化碳含量狀況，可以查詢到報警信息的內(nèi)容、頻率、歸屬地及相關(guān)的農(nóng)戶、技術(shù)員等責任人員的姓名及聯(lián)系方式等信息；(三) 了解農(nóng)戶訂單的簽訂及執(zhí)行狀況(四) 可與農(nóng)戶實時進行對話或查看農(nóng)戶留言，隨時了解農(nóng)戶的想法和實際困難；2.1.4. 農(nóng)戶監(jiān)控臺(一) 大棚環(huán)境及土壤溫濕度及二氧化碳含量檢測值及超限后的報警信息；(二) 歷史以來的環(huán)境參數(shù)變化曲線；2.1.5. 短信發(fā)布需求本系統(tǒng)需集成短信發(fā)布平臺，滿足以6、下需求：(一) 對告警信息進行定制自動發(fā)送，可發(fā)送到農(nóng)戶、對應(yīng)技術(shù)員、管理人員手機上；(二) 對通知信息可進行編輯和發(fā)送，可進行批量發(fā)送、分組發(fā)送、單個發(fā)送等；2.2. 項目建設(shè)內(nèi)容2.2.2.2.1. 應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容本項目的建設(shè)以滿足業(yè)務(wù)需求為目標，通過以上的需求分析，我們得出本項目需建設(shè)以下應(yīng)用系統(tǒng)，概述請參閱下文相應(yīng)章節(jié)：（一） 溫室智能管理與監(jiān)控系統(tǒng)（二） 領(lǐng)導查詢臺（三） 農(nóng)戶查詢與管理門戶（四） 短信發(fā)布系統(tǒng)2.2.2. 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容本項目應(yīng)用系統(tǒng)的運行離不開網(wǎng)絡(luò)的支持。本項目需考慮以下網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通需求：（一） 溫室環(huán)境信息采集傳輸網(wǎng)絡(luò)（二） 中心機房與溫室大棚基地網(wǎng)絡(luò)互7、聯(lián)（三） 團領(lǐng)導、科室、技術(shù)員、農(nóng)戶可共享此信息網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求示意圖如下：2.2.3. 溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容設(shè)施農(nóng)業(yè)是借助溫室及其配套裝置來調(diào)節(jié)和控制作物生產(chǎn)環(huán)境條件的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，它是一種高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)和技術(shù)密集型的農(nóng)業(yè)。通過傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、微型計算機技術(shù)對溫室環(huán)境內(nèi)的空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照、CO2濃度等溫室因子進行測量與采集，運用溫室環(huán)境自動監(jiān)測軟件，并結(jié)合溫室環(huán)境調(diào)控設(shè)備，有效地進行預(yù)警管理，為溫室內(nèi)作物生長提供重要的決策依據(jù)。根據(jù)*團設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，選定合適的溫室標準大棚，開展智能溫室環(huán)境管理系統(tǒng)應(yīng)用及示范，據(jù)項目需求，此系統(tǒng)主要根據(jù)用戶需求選配8、各種傳感器，數(shù)據(jù)采集控制器、溫室控制計算機軟件等組成。各類傳感器數(shù)據(jù)通過傳感網(wǎng)匯聚到傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，經(jīng)無線寬帶網(wǎng)絡(luò)傳送到主控室溫室大棚監(jiān)控軟件系統(tǒng)平臺進行顯示、保存、分析、控制、告警等操作；中心控制室的控制命令通過傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸給開關(guān)控制器實現(xiàn)對溫室卷簾、卷膜、通風、滴灌作業(yè)的自動控制。3. 無線寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計3.3.1. 系統(tǒng)設(shè)計目標根據(jù)規(guī)劃及項目實際需要，我們按照如下目標設(shè)計無線寬帶傳輸子系統(tǒng)：(一) 建立適用于本項目的專有網(wǎng)絡(luò)，避免租賃運營商的網(wǎng)絡(luò)而產(chǎn)生持續(xù)高昂的費用；(二) 實現(xiàn)基地內(nèi)各溫室大棚之間的寬帶高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、各基地與各管轄監(jiān)控中心的寬帶高速互聯(lián)、各管轄中心與縣農(nóng)業(yè)局之間的寬帶高速9、互聯(lián)；(三) 滿足*團農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)中所需求的各類關(guān)鍵應(yīng)用數(shù)據(jù)的傳輸；【如：音視頻數(shù)據(jù)流、環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)及各類控制數(shù)據(jù)等；】(四) 將網(wǎng)絡(luò)的綜合投資降到最低，且又能體現(xiàn)*團科技農(nóng)業(yè)的特色，為全兵團、新疆乃至全國做出表率； (五) 避免對有線網(wǎng)絡(luò)的依賴，提高系統(tǒng)可靠性、可用性、靈活性、可移動性，避免影響到農(nóng)業(yè)勞作，或因農(nóng)業(yè)勞作而造成網(wǎng)絡(luò)中斷的可能性。3.2. 系統(tǒng)設(shè)計基本要求對于該系統(tǒng)的建設(shè)基本要求如下：1) 無線視頻傳輸系統(tǒng)通信距離遠，點對點組網(wǎng)方式不高于50公里；2) 點對點回程傳輸帶寬14Mbps之內(nèi)。3) 產(chǎn)品工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計，上下行帶寬可調(diào)整；4) 產(chǎn)品具備QOS功能，可設(shè)定保證帶寬，可10、為傳輸業(yè)務(wù)設(shè)定優(yōu)先級別；5) 產(chǎn)品防護級別高，IP67防護，密封性好，抗鹽酸腐蝕能力強；6) 適合野外惡劣環(huán)境24小時不間斷工作；7) 選用產(chǎn)品需具有良好的視距通信能力，以適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境；8) 電信級通信傳輸設(shè)備，抗干擾能力強，保密性好，安全、穩(wěn)定、可靠；9) 設(shè)備功耗低，降低電力使用成本；10) 系統(tǒng)所選設(shè)備要求實用、技術(shù)先進、性價比高；11) 系統(tǒng)擴展功能強，具備承載新的業(yè)務(wù)的能力。3.3. 系統(tǒng)拓撲設(shè)計結(jié)構(gòu)及說明無線寬帶網(wǎng)絡(luò)是近年來綜合數(shù)據(jù)【音視頻數(shù)據(jù)、工業(yè)控制數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)】應(yīng)用的熱點之一，無線寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用作重要方式以其獨到的特點、性能和應(yīng)用受到各行業(yè)用戶的青睞。傳輸設(shè)計遵循實11、用性、可靠性、安全保密性、先進性、經(jīng)濟性等原則，同時具備標準化、容量大、傳輸距離遠、投資低、性能強、升級簡便、管理方便等特點。根據(jù)項目需求情況，整體無線寬帶傳輸系統(tǒng)使用一對5G無線網(wǎng)橋設(shè)備連接*團部大樓與大棚基地，距離1.1公里，一端安裝在*團部大樓頂，另一端安裝在大棚基地中間的6米立桿上，空中帶寬可達14Mbps,如下圖：根據(jù)衛(wèi)星地圖做無線通道仿真模擬測試，帶寬完全可以達到最優(yōu)效果，衛(wèi)星圖及模擬通道圖如下：3.4. 本無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特點及優(yōu)勢該方案從技術(shù)角度和應(yīng)用角度都體現(xiàn)了先進的技術(shù)和領(lǐng)先的應(yīng)用。主要特點如下：（一） 回程無線傳輸系統(tǒng)選擇了可靠、穩(wěn)定的、技術(shù)領(lǐng)先的以色列原裝進口5 G寬帶無線12、接入系統(tǒng)，為高帶寬傳輸綜合數(shù)據(jù)提供傳輸通道；（二） 選用無線傳輸系統(tǒng)全部為專門針對室外設(shè)計，IP67防護標準，電信等級設(shè)備，具有傳輸距離遠、環(huán)境適應(yīng)能力強、安裝、維護方便快捷的優(yōu)勢；（三） 選用無線傳輸系統(tǒng),采用先進的OFDM調(diào)制技術(shù)，具有非常強的非視距傳輸能力，適合在復(fù)雜的環(huán)境下使用；（四） 選用無線傳輸系統(tǒng),專門針對視頻傳輸應(yīng)用做了相應(yīng)的設(shè)計和優(yōu)化。支持組播傳輸并有隔離功能，支持MIR/CIR帶寬設(shè)定；（五） 選用無線傳輸系統(tǒng),具有增強QOS功能，為接入視頻監(jiān)測點提供帶寬保證；（六） 選用無線傳輸系統(tǒng),同時支持點對點和點對多點的組網(wǎng)應(yīng)用，組網(wǎng)靈活，可節(jié)省大量投資；（七） 選用無線傳輸系統(tǒng),13、技術(shù)與應(yīng)用成熟，在國內(nèi)外油田、電信、機場、港口、高速公路等多個行業(yè)具有大量成功應(yīng)用案例。4. 智能無線傳感監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計4.4.1. 系統(tǒng)概述智能無線傳感監(jiān)控子系統(tǒng)是一種結(jié)合了計算機自控技術(shù)、智能傳感技術(shù)等高科技手段的資源節(jié)約型高效設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，它主要是根據(jù)環(huán)境的溫度、濕度、二氧化碳含量、光合有效輻射以及土壤狀況等因素，來控制溫室內(nèi)的各項指標，以創(chuàng)造出適合作物生長的最佳環(huán)境。很顯然如何能夠準確、穩(wěn)定、方便的得到這些環(huán)境信息就成為整套系統(tǒng)的關(guān)鍵。隨著近幾年短距離無線通信的發(fā)展，新興的無線傳感網(wǎng)技術(shù)為智能溫室系統(tǒng)中的傳感環(huán)節(jié)提供了有力的技術(shù)保障。北京XXXX科技公司現(xiàn)為北京中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事14、單位，依靠多年來無線通信標準、芯片和傳感網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的積累，推出了支持大規(guī)模自組織、具有同步功能的、低功耗的無線傳感網(wǎng)絡(luò)。該無線傳感網(wǎng)絡(luò)是指由若干節(jié)點通過無線方式互相連接成的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中任意一點的數(shù)據(jù)都可以被其他鄰近的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)可以擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。終端節(jié)點數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳遞后匯集到網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)通過其他通訊協(xié)議和方式傳送給上位機，如右圖所示：我公司以該傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合了多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，開發(fā)了具有創(chuàng)新性的智能農(nóng)業(yè)無線監(jiān)控系統(tǒng)，能夠提供全天候、無人看守、免維護且不依賴電源的無線監(jiān)控服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)的信息化、產(chǎn)業(yè)化提供了前所未有的機遇。同時，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)也為物15、聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了最為廣闊的應(yīng)用平臺。未來大到一頭牛，小到一粒米都將擁有自己的身份，人們可以隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)了解它們的地理位置、生長狀況等一切信息，實現(xiàn)所有農(nóng)牧產(chǎn)品的互聯(lián)。農(nóng)牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：4.2. 系統(tǒng)架構(gòu)整套系統(tǒng)由無線數(shù)據(jù)采集器、無線開關(guān)控制器、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（可多個）、PC和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（可選）組成，結(jié)構(gòu)如下圖。網(wǎng)關(guān)與采集器和控制器采用傳感網(wǎng)技術(shù)進行無線連接，每個網(wǎng)關(guān)下面可同時連接上百個終端設(shè)備，且所有終端自動組網(wǎng)，同步工作。網(wǎng)關(guān)與PC或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器則通過以太網(wǎng)或移動通訊網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)關(guān)在系統(tǒng)中處于核心地位，所有傳感器采集的數(shù)據(jù)都要匯集到網(wǎng)關(guān)中，所有對終端的控制指令也都要通過網(wǎng)關(guān)向16、下發(fā)送。網(wǎng)關(guān)內(nèi)置了強大的操作系統(tǒng)，可對網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)進行維護和儲存。PC機通過網(wǎng)線或局域網(wǎng)直接登陸網(wǎng)關(guān)后，可進行系統(tǒng)設(shè)置、采集網(wǎng)絡(luò)管理、查看數(shù)據(jù)、繪制圖表、導出數(shù)據(jù)等操作。網(wǎng)關(guān)同時具備遠傳能力，通過農(nóng)業(yè)專用網(wǎng)或公共3G網(wǎng)絡(luò)將所有的配置數(shù)據(jù)和采集數(shù)據(jù)一并傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，此種模式支持多用戶同時登陸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)進行查看。4.3. 設(shè)備介紹按照系統(tǒng)終端設(shè)備的用途，將設(shè)備分為溫濕度采集器、外接傳感器采集器、開關(guān)控制器和網(wǎng)關(guān)四種類型。1） 無線空氣溫濕度采集器采用符合IEEE802.15.4C國際標準&CWPAN國家短程無線通訊標準；780MHz通訊頻率，避免潮濕環(huán)境對通訊產(chǎn)生的影響內(nèi)置高精度空氣17、溫濕度傳感器探頭；溫度：測量范圍 -2085測量精度 0.4濕度：測量范圍 0%99%測量精度 3%背光液晶屏設(shè)計，可現(xiàn)場查看數(shù)據(jù)情況超低功耗設(shè)計，采用2節(jié)1號電池供電，可持續(xù)工作1年以上殼體有防水防潮設(shè)計，可用于高溫高濕及野外露天環(huán)境室外空曠地區(qū)傳輸距離可達100米，室內(nèi)有不同程度縮減懸掛方式可選，壁掛或懸掛2） 無線傳感器數(shù)據(jù)采集器采用符合IEEE802.15.4C國際標準&CWPAN國家短程無線通訊標準；780MHz通訊頻率，避免潮濕環(huán)境對通訊產(chǎn)生的影響；預(yù)留連接端子，可外接土壤溫濕度、光合有效輻射等多種傳感器；根據(jù)外接傳感器功耗情況，可外接直流電源或太陽能供電；背光液晶屏設(shè)計，可現(xiàn)場查18、看數(shù)據(jù)情況；殼體和傳感器連接端子有防水防潮設(shè)計；室外空曠地區(qū)傳輸距離可達100米，室內(nèi)有不同程度縮減；懸掛方式可選，壁掛或懸掛；3） 無線開關(guān)控制器采用符合IEEE802.15.4C國際標準&CWPAN國家短程無線通訊標準；780MHz通訊頻率，避免潮濕環(huán)境對通訊產(chǎn)生的影響；提供5路隔離I/O輸出，可用于控制卷膜機、卷簾機、風機等設(shè)備；可與原有電控系統(tǒng)并聯(lián)，同時支持手動和自動控制；外接電源；殼體和傳感器連接端子有防水防潮設(shè)計；室外空曠地區(qū)傳輸距離可達100米，室內(nèi)有不同程度縮減懸掛方式可選，壁掛或懸掛；4） 無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)采用符合IEEE802.15.4C國際標準&CWPAN國家短程無線通訊標準19、；780MHz通訊頻率，避免潮濕環(huán)境對通訊產(chǎn)生的影響；內(nèi)置ZigBee中心點，可組建ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)；內(nèi)置3G通訊模塊（移動、聯(lián)通、電信可選），實時將數(shù)據(jù)傳至公網(wǎng)；提供以太網(wǎng)接口，可通過網(wǎng)線或局域網(wǎng)對網(wǎng)關(guān)進行訪問；內(nèi)置WIFI模塊，PC可通過WIFI熱點訪問網(wǎng)關(guān)；內(nèi)置SD卡插槽，可供數(shù)據(jù)進行本地存儲和備份；4.4. 系統(tǒng)功能描述無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器都提供了功能強大，且界面友好的軟件。用戶根據(jù)不同操作權(quán)限登陸網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器后，可進行系統(tǒng)設(shè)置、采集網(wǎng)絡(luò)管理、查看數(shù)據(jù)、繪制圖表、導出數(shù)據(jù)等操作。1） 系統(tǒng)監(jiān)控所有用戶登陸后都可對傳感網(wǎng)內(nèi)所有在網(wǎng)傳感器的實時數(shù)據(jù)進行查看，并支持分類查看和20、檢索的功能，針對選定的節(jié)點，系統(tǒng)可繪制曲線，方便用戶研究數(shù)據(jù)短期趨勢變化。實時數(shù)據(jù)查詢&繪制曲線在查看歷史數(shù)據(jù)方面軟件也提供了很好的篩選功能，方便用戶準確的掌握傳感器數(shù)值變化，并可以用繪制曲線的方式進行趨勢的研究，如下圖。歷史數(shù)據(jù)條件篩選歷史數(shù)據(jù)查詢結(jié)果&繪制曲線2） 設(shè)備管理在此界面下用戶可對無線傳感網(wǎng)內(nèi)的所有節(jié)點的認證、組網(wǎng)、拓撲結(jié)構(gòu)和個性化信息進行管理。此部分是網(wǎng)關(guān)的核心，也是整套無線監(jiān)控系統(tǒng)的核心，只有所有的無線采集器和控制器正常的組網(wǎng)后，數(shù)據(jù)上傳和控制操作才能實現(xiàn)。 節(jié)點認證 網(wǎng)絡(luò)管理 網(wǎng)絡(luò)拓撲 節(jié)點管理 3） 報警管理在報警管理模塊中，用戶可以單獨對某個采集器或批量對同類型的采集器21、進行報警的設(shè)置，內(nèi)容包括數(shù)值上下限、是否開啟報警功能、發(fā)送報警短信的手機號碼以及報警的電子郵件地址。當有傳感器超過預(yù)設(shè)的限定值時，在監(jiān)控界面上會以紅色對該節(jié)點進行標示，同時按照預(yù)設(shè)的報警方式進行報警。軟件會對所有的報警進行記錄，方便用戶查看。4） 數(shù)據(jù)維護軟件提供數(shù)據(jù)維護的功能，其中包括所有傳感器數(shù)據(jù)的導出備份，網(wǎng)關(guān)設(shè)置的導入導出，網(wǎng)絡(luò)配置的導入導出等等。5） 控制管理軟件支持手動和自動兩種方式對開關(guān)控制器進行控制。手動模式下，用戶可通過界面上的按鈕對如卷膜機、卷簾機、風機等設(shè)備進行開關(guān)控制。 自動模式下，系統(tǒng)將按照用戶預(yù)先設(shè)定的策略對所有的設(shè)備進行控制。用戶可以根據(jù)需求自己定義組合條件的控制22、策略。手動、自動控制切換自動控制策略管理6） 系統(tǒng)設(shè)置在系統(tǒng)設(shè)置模塊中，用戶可對網(wǎng)關(guān)工作模式進行設(shè)定，決定網(wǎng)關(guān)是否要與公網(wǎng)服務(wù)器進行通訊和數(shù)據(jù)上傳。另外用戶可在此模塊中，對諸如網(wǎng)關(guān)的局域網(wǎng)IP地址、動態(tài)域名解析、WIFI等與網(wǎng)絡(luò)連接有關(guān)的參數(shù)進行配置。4.5. 方案設(shè)計安裝擬定條件為50個溫室。假設(shè)片區(qū)的長為600M，寬為85M。溫室為標準的70Mx8M規(guī)格，溫室前后左右間距都為10M。在此規(guī)格下，可按10排、5列來布置溫室，如下圖。方案采用全無線覆蓋，用無線寬帶網(wǎng)絡(luò)+無線傳感網(wǎng)的方式進行系統(tǒng)連接。由于單個片區(qū)規(guī)模較大，溫室數(shù)量較多，如果用一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行全覆蓋，則會產(chǎn)生較大的系統(tǒng)風險和時23、間延遲。所以此方案將原有片區(qū)劃分為了2個子片區(qū)，也就是說把原來的一個大網(wǎng)分割成2個小網(wǎng)，每個小網(wǎng)由一個網(wǎng)關(guān)進行管理，每個網(wǎng)關(guān)都通過與無線寬帶系統(tǒng)互連的方式將數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。如右圖所示。在每一個子網(wǎng)中包含無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、無線空氣溫濕度采集器、無線傳感器采集器、照度傳感器、土壤溫濕度變送器、二氧化碳濃度變送器、無線開關(guān)控制器、電力控制柜、電磁閥。其中溫濕度采集器采用低功耗設(shè)計，用兩節(jié)1號電池可正常工作一點以上。無線開關(guān)控制器采用外接電源供電，并可將開關(guān)控制接口與電控柜中的接口并聯(lián)，這樣就可以同時實現(xiàn)溫室內(nèi)手動和無線兩種控制方式。在傳感器布置方面，根據(jù)種植的具體需求，可以隨意增加或減少采集器的數(shù)24、量。所有的采集器均采用無線方式連接，無需拉設(shè)數(shù)據(jù)線，即插即用。4.6. 系統(tǒng)特點l 系統(tǒng)采用全無線架構(gòu)，無需布線施工，維護成本低；l 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)符合IEEE802.15.4C國際標和CWPAN國家標準，綠色、環(huán)保、無輻射；l 傳感網(wǎng)具有全網(wǎng)同步的超低功耗特性，節(jié)能的傳感器節(jié)點使用普通電池供電可工作1年以上；l 網(wǎng)絡(luò)自動負載均衡，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有無線節(jié)點功耗可評估，且功耗相仿；l 自動組網(wǎng)、自維護、網(wǎng)絡(luò)連接可視，全天候穩(wěn)定運行，無需人工干涉；l 所有的無線采集器安裝簡便，即插即用，可以任意改變安裝位置，不受線纜的束縛；l 良好的網(wǎng)絡(luò)擴展能力，隨意增加和減少采集終端數(shù)量，同一網(wǎng)絡(luò)中可支持幾百個采25、集器和控制器；l 跳頻和加密認證機制，保證系統(tǒng)安全可靠運行；l 管理方式多樣，用戶可通過直接訪問網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對所有的監(jiān)控進行管理；l 管理軟件界面友好，且功能強大，保證數(shù)據(jù)的記錄、分析及時準確，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；l 無線傳感網(wǎng)獨立工作，無需繳納任何費用，多采集器數(shù)據(jù)統(tǒng)一通過一個網(wǎng)關(guān)發(fā)送，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)流量。5. 設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合管理系統(tǒng)5.5.1. 技術(shù)員工作平臺（一） 環(huán)境參數(shù)設(shè)定對所負責的大棚中的檢測設(shè)備進行參數(shù)設(shè)定，即設(shè)定空氣及土壤溫濕度、二氧化碳含量的最適宜值、上限值和下限值；（二） 環(huán)境參數(shù)檢查日?？刹榭锤鞔笈锏沫h(huán)境參數(shù)，從而可監(jiān)測農(nóng)戶的工作；（三） 報警信息復(fù)查對報警信息進行檢查，發(fā)現(xiàn)有持續(xù)26、報警的大棚，可對責任農(nóng)戶進行工作督導；5.2. 領(lǐng)導查詢臺功能設(shè)計：(一) 設(shè)施農(nóng)業(yè)基本信息查詢采用自制模擬電子地圖的方式，展示設(shè)施農(nóng)業(yè)的分布、規(guī)模、歸屬及相關(guān)的農(nóng)戶、技術(shù)員等責任人員的姓名及聯(lián)系方式等信息(二) 設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境信息查詢l 大棚種植空氣及土壤溫濕度、空氣中二氧化碳含量展示；l 溫濕度及二氧化碳含量歷史信息查詢；l 報警信息展示：領(lǐng)導可定義自己的警示內(nèi)容，如當某鄉(xiāng)、村短信告警達到一定數(shù)量和頻率時，系統(tǒng)自動向領(lǐng)導發(fā)送告警信息等；5.3. 農(nóng)戶工作臺(一) 大棚參數(shù)信息監(jiān)測；(二) 大鵬哥參數(shù)信息預(yù)警處理；5.4. 短信發(fā)布系統(tǒng)短信管理系統(tǒng)具有短信單發(fā)、短信群發(fā)、信息定制、遠程發(fā)布、常27、用語、知識庫、幫助等功能。(三) 短信單發(fā)：管理員從用戶列表中選取某一用戶，系統(tǒng)自動提取該用戶的手機號碼進行信息發(fā)送。也可手動輸寫發(fā)送手機號碼進行短信發(fā)送。(四) 短信群發(fā)：管理員可從用戶列表中多選用戶，系統(tǒng)自動提取選中用戶的手機號碼進行信息發(fā)送。(五) 信息定制：用戶注冊成會員后，經(jīng)審核成為具備信息定制權(quán)限的用戶，則用戶可進行信息定制，如用戶可以定制農(nóng)產(chǎn)品價格信息，系統(tǒng)在指定時間內(nèi)將符合用戶定制條件的信息發(fā)送到用戶手機?？梢詫τ脩舳ㄖ茢?shù)量進行管理，制定某個用戶、某類用戶可定制信息的數(shù)量。(六) 遠程發(fā)布：當用戶所在地無法上網(wǎng)環(huán)境，而用戶急需將信息發(fā)布到網(wǎng)上，則可通過手機進行遠程發(fā)布。(七) 28、常用語：提供常用短信用語，提供系統(tǒng)提取，進行信息發(fā)送。(八) 知識庫：提供相關(guān)知識庫，用戶遇到問題，可從知識庫查詢。(九) 幫助：提供系統(tǒng)使用詳細說明6. 分期規(guī)劃l 第一期工程規(guī)劃1）建設(shè)“溫室生產(chǎn)自動化監(jiān)測指導示范棚”，對于高精尖農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品生產(chǎn)場地，裝配無線溫室監(jiān)測設(shè)備，更好地規(guī)范和指導生產(chǎn)作業(yè)；l 第二期工程規(guī)劃1） 建設(shè)溫室視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)溫室種植作物的遠程監(jiān)控；建設(shè)溫室的自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電動卷簾、電動開關(guān)窗、電動澆水設(shè)施的自動化控制。7. 一期項目設(shè)備配置清單兵團*團溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)一期項目設(shè)備配置清單（按20座大棚監(jiān)控規(guī)劃）序號設(shè)備器材名稱型號或主要技術(shù)參數(shù)數(shù)量單位一、大棚29、環(huán)境監(jiān)測1無線溫濕度采集器采用符合IEEE802.15.4C國際標準&CWPAN國家短程無線通訊標準；780MHz通訊頻率，避免潮濕環(huán)境對通訊產(chǎn)生的影響內(nèi)置高精度空氣溫濕度傳感器探頭；溫度：測量范圍 -2085 測量精度 0.4；濕度：測量范圍 0%99% 測量精度 3%；背光液晶屏設(shè)計，可現(xiàn)場查看數(shù)據(jù)情況；超低功耗設(shè)計，采用2節(jié)1號電池供電，可持續(xù)工作1年以上；殼體有防水防潮設(shè)計，可用于高溫高濕及野外露天環(huán)境；室外空曠地區(qū)傳輸距離可達100米，懸掛方式可選，壁掛或懸掛20臺2無線傳感器采集器采用符合IEEE802.15.4C國際標準&CWPAN國家短程無線通訊標準；780MHz通訊頻率，避免30、潮濕環(huán)境對通訊產(chǎn)生的影響；預(yù)留連接端子，可外接土壤溫濕度、光合有效輻射等多種傳感器；根據(jù)外接傳感器功耗情況，可外接直流電源或太陽能供電；背光液晶屏設(shè)計，可現(xiàn)場查看數(shù)據(jù)情況；殼體和傳感器連接端子有防水防潮設(shè)計；室外空曠地區(qū)傳輸距離可達100米；懸掛方式可選，壁掛或懸掛；20臺3照度傳感器適用于室外照度測量,量程0150000LUX（精度7%）。20臺4土壤溫濕度變送器溫度量程-2080（精度0.5%），水分(濕度)測量范圍： 0100%(測量精度：050%內(nèi)精度為2%)。20臺5二氧化碳濃度變送器量程02000PPM（精度2%）20臺6無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)采用符合IEEE802.15.4C國際標準&CW31、PAN國家短程無線通訊標準；780MHz通訊頻率，避免潮濕環(huán)境對通訊產(chǎn)生的影響；內(nèi)置ZigBee中心點，可組建ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)；提供以太網(wǎng)接口，可通過網(wǎng)線或局域網(wǎng)對網(wǎng)關(guān)進行訪問；內(nèi)置SD卡插槽，可供數(shù)據(jù)進行本地存儲和備份；2臺7安裝配套輔材20套二、溫室環(huán)境信息采集控制系統(tǒng)1溫室大棚計算機環(huán)境監(jiān)測控制專家系統(tǒng)溫室大棚環(huán)境數(shù)據(jù)遠程監(jiān)測、告警、存儲、卷簾機、灌溉、卷膜機、風機自動控制等。按一臺數(shù)據(jù)采集器或開關(guān)控制器軟件授權(quán)。20個2服務(wù)器PC服務(wù)器1臺3防病毒軟件1套4服務(wù)器機柜40U1套三、無線數(shù)據(jù)傳輸1無線網(wǎng)橋14M無線寬帶網(wǎng)橋1對2工業(yè)交換機8口2臺四、監(jiān)控終端設(shè)備1計算機PC計算機2套24