ZYWL-NY02型 物(wù)聯網農業教學實訓系統
ZYWL-NY02型 物(wù)聯網農業教學實訓系統,是農業物(wù)聯網的(de)典型應用(yòng),系統結合ZigBee無線組網技術、傳感器技術、RFID技術、嵌入式系統控制技術、條碼識别技術、網絡TCP/IP技術、移動通(tōng)訊技術等物(wù)聯網關鍵技術,全面監測農業生産過程中空氣溫濕度、土壤水(shuǐ)分(fēn)、溫濕度、光(guāng)照(zhào)、CO2、氣象等與農作物(wù)生産息息相關的(de)參量,快(kuài)捷組建現場監測控制系統無線傳感網絡,可(kě)方便的(de)進行現場和(hé)遠程顯示監測、并聯動控制遮陽簾、通(tōng)風、噴淋等設施,生動有效的(de)展現和(hé)實施農業生産的(de)信息化(huà)與現代化(huà)。
二、産品特點
1、強大(dà)的(de)通(tōng)訊節點
系統配套的(de)ZigBee無線通(tōng)訊節點,采用(yòng)工業級接口設計,可(kě)安裝外殼,支持電池供電,并直接提供傳感器電源,可(kě)内置多(duō)種獨立傳感器,闆載繼電器開關、液晶顯示器、模拟電壓檢測、模拟電流檢測、Modbus工業現場總線接口,可(kě)外接多(duō)種工業級傳感器,該節點即是一款功能完備的(de)教學開發系統,亦可(kě)滿足一定的(de)産品和(hé)項目硬件需求。
2、工業級真實傳感器
系統采用(yòng)的(de)傳感器全部爲農業行業專用(yòng)的(de)真實設備,具有防護外殼,采用(yòng)标準通(tōng)訊接口。具有精度、線性度高(gāo),使用(yòng)壽命長等特點,可(kě)廣泛應用(yòng)于環境質量實時監控,工業過程及安全防護監控,農業、畜牧業生産過程監控。
3、靈活豐富的(de)控制軟件
系統配套帶顯示設備的(de)觸控網關,提供本地網關監控軟件,也(yě)可(kě)通(tōng)過網關的(de)相關服務接口,使用(yòng)遠程設備進行系統的(de)監控,包括移動手持設備的(de)客戶端Android軟件、Web浏覽器訪問,手機中文短信息交互等功能。系統開放全部源碼及中間件接口,方便教學及二次開發。
三、系統構成
物(wù)聯網農業教學實訓系統主要由仿真沙盤、智能網關、傳感器、執行器四部分(fēn)構成。
1、仿真沙盤,包括溫室大(dà)棚培育單元、澆灌單元、遮陽卷簾單元、食品運輸加工單元等模拟場景。
2、智能網關,采用(yòng)高(gāo)性能低功耗的(de)Cortex-A8處理(lǐ)器,運行嵌入式系統,提供系統服務程序,可(kě)支持遠程網絡WEB訪問或客戶端軟件。
3、傳感器節點,包含溫度、濕度、光(guāng)照(zhào)度、土壤水(shuǐ)分(fēn)、二氧化(huà)碳、大(dà)氣壓力、雨(yǔ)雪(xuě)、風速傳感器、視頻攝像機。
4、執行器節點,包含電動遮陽簾、電動水(shuǐ)泵、電子加熱器、植物(wù)生長燈、換氣風扇、聲光(guāng)報警、語音(yīn)播放器、LED信息顯示器、太陽能供電系統。
四、系統功能
1、實時監測功能
通(tōng)過傳感設備實時采集溫室内的(de)空氣溫度、空氣濕度、二氧化(huà)碳、土壤水(shuǐ)分(fēn)、棚外光(guāng)照(zhào)度、大(dà)氣壓力、雨(yǔ)雪(xuě)天氣、風速等氣象環境數據,将數據通(tōng)過無線傳感網絡傳輸給網關服務管理(lǐ)平台進行動态顯示和(hé)分(fēn)析處理(lǐ),以直觀的(de)圖表和(hé)曲線的(de)方式顯示,并提供各種聲光(guāng)報警信息和(hé)短信報警信息。
2、聯動調控功能
系統會根據檢測到的(de)傳感器信息情況自動調節和(hé)控制。
(1)根據光(guāng)照(zhào)度,自動控制電動遮陽簾和(hé)植物(wù)生長燈的(de)打開和(hé)關閉;
(2)根據CO2濃度,自動控制風扇換氣;
(3)根據溫濕度閥值,自動開啓加熱器;
(4)根據土壤水(shuǐ)分(fēn)數據,自動進行澆灌;
3、圖像與視頻監控功能
系統提供視頻本地與遠程監控功能,直觀地反映農作物(wù)生産的(de)實時狀态,病蟲害監測,引入視頻圖像處理(lǐ),既可(kě)直觀反映作物(wù)的(de)生長長勢,也(yě)可(kě)以側面反映作物(wù)生長的(de)整體狀态及營養水(shuǐ)平。可(kě)以從整體上提供更加科學的(de)種植決策理(lǐ)論依據。
4、數據查詢與警告功能
系統可(kě)以實時查詢溫室内的(de)各項環境參數、曆史溫濕度曲線、曆史機電設備操作記錄、曆史照(zhào)片等信息,便于尋找農作物(wù)生長環境規律,做(zuò)出正确的(de)農業生産決策。警告功能可(kě)預先設定适合農作物(wù)生長條件的(de)傳感器上限值和(hé)下(xià)限值,當某個數據超出限值時,系統提示警告信息及遠程通(tōng)知。
5、遠程訪問與控制功能
系統通(tōng)過網關系統服務軟件,可(kě)通(tōng)過手機、電腦訪問服務器,遠程實時監控系統環境信息及查詢數據。
五、軟件資源
1、部分(fēn)本地控制界面:
2、部分(fēn)Andriod界面:
3、部分(fēn)實訓實驗圖片:
六、硬件配件參數
七、實驗項目
名稱
參數
數量
智能網關控制器
CPU處理(lǐ)器:Samsung S5PV210,Cortex-A8,主頻爲1GHz
DDR2内存: 1GB
NAND FLASH:1GB
LCD液晶和(hé)觸摸屏:7寸TFT LCD,高(gāo)精度電阻式觸摸屏,支持校準,預留電容屏接口
通(tōng)訊接口:GPRS\3G\ZigBee\IEEE802.11\以太網口\UART\CAN\RS485
音(yīn)視頻接口:HDMI1.4\AV-IN\TV-OUT\立體聲音(yīn)頻輸入輸出\MIC
存儲接口:SD卡\USB1個
無線路由
品牌:TP-Link/普聯技術
TP-Link型号:TL-WR842N
路由器類型:無線
無線傳輸速度:300M
有線傳輸率:10/100Mbps
無線傳輸速率:300Mbps
網絡标準:802.11b802.11g802.11n
無線網絡支持頻率:2.4G
内置防火牆:是
WDS:支持
WPS:支持
無線天線:不可(kě)拆1個
無線通(tōng)訊模塊
處理(lǐ)器:CC2530,内置增強型8位51單片機和(hé)RF收發器,符合IEEE802.15.4/ZigBee标準規範,頻段範圍2045M-2483.5M。
存儲:256KB閃存和(hé)8KB RAM
闆載接口:内置1路AC 250V/10A繼電器,可(kě)實現現場電氣設備控制;1路模拟電壓、1路模拟電流采集接口,支持其它模拟、數字信号外置傳感器;1路Modbus工業現場總線接口;1.3寸液晶屏;蜂鳴器;USB轉串口;ISP下(xià)載口;内置傳感器接口;外接傳感器電源輸出口;闆載PCB天線與SMA座外接天線可(kě)選;
通(tōng)訊距離:>70m
支持供電方式:AA電池、工業蓄電池、太陽能電池、220v電源适配器
外殼:密封ABS朔料外殼封裝20個
光(guāng)照(zhào)度傳感器
供電電壓:12V DC
感光(guāng)體:帶濾光(guāng)片的(de)矽藍光(guāng)伏探測器
波長測量範圍:380nm~730nm
準确度:±7%
重複測試:±5%
溫度特性:±0.5%/℃
測量範圍:0~200000Lux
輸出形式:模拟量 0-5V
使用(yòng)環境:0℃~70℃、0%RH~70%RH;
大(dà)氣壓力:80~110kPa1個
風速傳感器
供電電壓:DC 12V
輸出形式:模拟量 0-5V
響應時間:<2S
傳輸距離:>1㎞
測量範圍:0 ~50M/S
測量精度:± 3%
啓動風速:<0.8M/S
環境溫度:-40~85℃(常用(yòng))1個
溫濕度傳感器
供電電壓:DC 12V,電流< 10mA
測量範圍:溫度:-20℃~70℃;濕度:0~100%rh
測量精度:溫度:±0.5℃;濕度:±4.5%rh
顯示分(fēn)辨率:溫度:0.1℃;濕度:0.1%RH
接口類型:模拟量 0-5V1個
二氧化(huà)碳傳感器
供電電壓:12V DC
量程:0 ~ 5000ppm
精度:±3% ppm讀數 (0~3000ppm) @10 ~50℃
分(fēn)辨率:1ppm
響應時間:小于5分(fēn)鍾
數據更新時間:每2秒
預熱時間 @25℃:小于5分(fēn)鍾
操作環境溫度:0 ~50℃, 0 ~ 95%RH(非凝露)
保存溫度:-40℃ ~70℃
輸出:模拟量 0-5V
功耗:Peak 150mA, Low 25mA (@5VDC)1個
土壤水(shuǐ)分(fēn)傳感器
工作電壓:12V DC
工作電流:30mA
測量參數:土壤容積含水(shuǐ)率
測量單位:%( m3/m3)
測量量程:0~100%
測量精度:0~50%(m3/m3)範圍内爲±2%(m3/m3)
工作範圍:-30℃~70℃
輸出信号:模拟量 0-5V
穩定時間:通(tōng)電後1秒
響應時間:<1秒1個
大(dà)氣壓力傳感器
工作電壓:12V DC
量程範圍:0~100,110,120Kpa
信号輸出:4~20mA
供電範圍:12~36VDC
測量精度:≤ 0.2%F.S
使用(yòng)溫度:- 40℃~80℃
負載(Ω):≤(U-7.5V)/0.02
響應時間:≤ 1ms
測量介質:空氣1個
雨(yǔ)雪(xuě)傳感器
工作電壓:12V DC
測量範圍:雨(yǔ)、雪(xuě)有無查詢
輸出形式:開關量(一組常開/一組常閉)
負載能力:(觸電容量)1A/ 24VDC;1A /120VAC
工作環境:溫度-40℃~50℃ 濕度≤100%RH
外殼防護等級:IP451個
植物(wù)生長燈
工作電壓:12V DC
功率:5w
透鏡角度:90-120
波長:藍光(guāng)455-465nm
環境溫度:<60° 1個
空氣加熱器
工作電壓:12V DC
額定功率:200W
材質:PTC絕緣型空氣加熱
壽命:3年内功率衰減<10%1個
換氣風扇
工作電壓:DC 12V
轉速:3000(R/min)
風量:9.23/13.96(CFM)
噪音(yīn):26/30(dB-A)
框架:注塑一次成型,PBT+30%玻線+VO級阻燃劑
風葉:注塑一次成型,PBT+30%玻線+VO級阻燃劑
軸承:采用(yòng)高(gāo)精度、長壽命低噪音(yīn)滾珠軸承
絕緣電阻:500兆歐以上;
電壓範圍:額定電壓+15%
使用(yòng)環境溫度(℃):-20℃~75℃ B:(滾珠軸承)
壽命:60000(小時) 1個
電動遮陽簾
工作電壓:太陽能
窗(chuāng)型:天棚簾
尺寸:100x80cm
控制方式:電動
布藝簾材質:布簾
遮光(guāng)功能:裝飾、全遮光(guāng)
通(tōng)訊接口:無線遙控1套
電動水(shuǐ)泵
額定電壓:DC 12V
使用(yòng)電壓:DC5V~DC12V
工作電流:1050Ma±10%
揚程:4米±10%
流量:550L/H±10%
噪聲:(35dB0.5M以内)
流體溫度範圍:0度到65度,
連續使用(yòng)壽命:20000小時以上
防水(shuǐ)等級爲:IP681套
聲光(guāng)報警器
工作電壓:DC 12V
功率:10W
喇叭分(fēn)貝:90DB
外殼:具有良好的(de)防塵、防水(shuǐ)性能。
顔色:紅色1個
雲台攝像機
工作電壓:DC12V,*大(dà)工作電流500mA。
*大(dà)水(shuǐ)平轉角:0-355°
*小水(shuǐ)平轉角:0-20°
垂直轉角:0°—90°
通(tōng)訊接口:RS485\WIFI
轉速:水(shuǐ)平約12°/S,垂直約10°-30°/S(可(kě)選)
*大(dà)載荷:0.5KG
基本功能:上、下(xià)、左、右、自動旋轉
紅外距離:0―20米1個
LED信息顯示器
工作電壓:DC 5V
顯示器:點陣LED
分(fēn)辨率:16x64,支持漢字、圖片
級聯:支持級聯1個
語音(yīn)播報器
工作電壓:DC 5V
語音(yīn):電子語音(yīn)合成
通(tōng)訊接口:UART1個
太陽能供電系統
太陽能電池闆:18V/8W
尺寸:232x342x8mm
電源箱:4000mA鉛酸電池
系統輸出:5-12V
太陽光(guāng)充電時間:8-10小時(冬季更長)
适配器充電時間:4-5小時1套