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                                          基于中控PCS600控制器的農業自動化控制系統簡介

                                          發布時間:2017/12/28

                                          近些年,隨著科學技術不斷進步,涌現出越來越多的新型農場。與祖輩們“面朝黃土背朝天”的工作模式不同,新型農場依靠科學技術和自動化技術進行種植。過去可曾想象,農業種植過程不是在田間地頭,而是在如此寬敞明亮的辦公室中,通過屏幕和鼠標實現,而這一切功能的實現,都是中控研發生產的PCS600控制系統在發揮作用。

                                          圖02監控中心.jpg

                                          以種植經濟型作物的溫室大棚為例,原先無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沒有受到多大重視。而隨著土地流轉政策的深入開展以及物聯網技術的發展,越來越多的人開始認識到智能化控制系統在大棚種植生產中的優勢。

                                          大棚智能化控制系統是根據外界環境的溫度、濕度、二氧化碳含量、光照以及風速、風向、雨量等氣候因素,來控制溫室內的溫度、濕度、通風、光照,創造出適合作物生長的最佳環境,同時對影響作物生長的各種營養元素進行動態的配方管理。其系統由三部分組成:

                                          一是信息采集信號輸入部分,它包括室內、室外溫度、濕度、CO2濃度及光照等;

                                          二是信息轉換與處理部分,主要功能是將采集的信息轉換成計算機可識別的標準量信息進行處理,輸出決策的指令;

                                          三是輸出及控制部分,控制風機、噴霧系統、遮陽系統及窗的開關等系統,使作物的生長實現車間化的生產控制過程。

                                          圖03風機控制流程.jpg

                                          農業自動化控制系統的構成:

                                          PCS600控制器實施的河北邢臺某項目為例,整套系統傳感終端、通信網絡、控制終端、監控中心和應用軟件平臺等功能塊構成。

                                          (1)傳感終端

                                          環境信息傳感器監測空氣溫濕度、土壤水分溫度、光照強度、二氧化碳濃度等多點環境參數,通過有線和無線(物聯網)通訊的方式,將采集數據傳輸至監控軟件和控制系統,以指導和控制農業生產過程。

                                          未命名_meitu_0.jpg

                                          (2)通信終端及傳感網絡建設

                                          溫室大棚無線傳感通信網絡主要由如下兩部分組成:溫室大棚內部感知節點間的自組織網絡建設;溫室大棚間及溫室大棚與農場監控中心的通信網絡建設。前者主要實現傳感器數據的采集及傳感器與執行控制器間的數據交互。溫室大棚環境信息通過內部自組織網絡在中繼節點匯聚后,將通過通信網絡,實現監控中心對各溫室大棚的監控。

                                          (3)控制終端

                                          溫室大棚環境智能控制單元由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成,通過通訊網絡與管理監控中心連接。根據溫室大棚內空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強度及二氧化碳濃度等參數,對環境調節設備進行控制,包括內遮陽、外遮陽、風機、濕簾水泵、頂部通風、電磁閥等設備。

                                          圖08控制箱內部.jpg

                                          (4)視頻監控系統

                                          作為數據信息的有效補充,基于網絡技術和視頻信號傳輸技術,對溫室大棚內部作物生長狀況進行全天候視頻監控。該系統由網絡型視頻服務器、高分辨率攝像頭組成,網絡型視頻服務器主要用以提供視頻信號的轉換和傳輸,并實現遠程的網絡視頻服務。

                                          (5)監控中心 

                                          監控中心由服務器、多業務綜合光端機、大屏幕顯示系統、UPS及配套網絡設備組成,是整個系統的核心。監控中心可建設在園區內,也可使用云平臺,其目的是對整個示范園區進行信息化管理并進行成果展示。

                                          圖09監控中心.jpg

                                          (6)應用軟件平臺

                                          通過應用軟件平臺可將土壤信息感知設備、空氣環境監測感知設備、外部氣象感知設備、視頻信息感知設備等各種感知設備的基礎數據進行統一存儲、處理和挖掘,通過中央控制軟件的智能決策,形成有效指令,通過聲光電報警指導管理人員或者直接控制執行機構的方式調節設施內的小氣候環境,為作物生長提供優良的生長環境。

                                          圖10控制示意.jpg

                                          同時,PCS600控制器還可應用在農業灌溉控制、水肥一體化控制等領域,是提升中國農業自動化控制水平的利器。




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