O corpo principal do Sistema Integrado de Treinamento Agrícola Inteligente (FS_ZNNY) é um sistema de estufa composto por esqueletos metálicos de liga de alumínio e paredes de vidro orgânico que, juntamente com outros sistemas de percepção, controle e execução, constituem um sistema completo de barracas de estufa. Inclui: coberturas transparentes de estufa, parasols automáticos, bombas e injetores, plantas simuladas e reais, sistemas de circulação de água, sistemas de ventilação, sistemas de regulação de luz, sistemas de regulação de temperatura, locais de instalação de redes de sensores sem fio e muito mais. É um sistema de simulação real para aplicações de automação e inteligência da IoT na agricultura, com base em vários nós de sensores (temperatura e umidade ambientais, umidade do solo, dióxido de carbono, imagens, etc.) e redes de comunicação sem fio para a percepção inteligente do ambiente de produção agrícola, alerta precoce inteligente, análise inteligente, orientação on-line de especialistas para fornecer cultivo preciso, gerenciamento visual e tomada de decisões inteligentes para a produção agrícola. A faculdade fornece um verdadeiro sistema de treinamento agrícola integrado na área de ensino do estágio da Internet das Coisas, permitindo que os alunos compreendam a aplicação de tecnologia integrada da Internet das Coisas no estágio e apliquem inovadoras com base nisso, desenvolvendo a capacidade de aplicação inovadora dos alunos, atendendo plenamente às necessidades atuais das universidades de treinamento de talentos tecnológicos da Internet das Coisas.

Figura 1 Produto

Cada unidade de coleta de dados e unidade de execução com o servidor através de comunicação sem fio ou comunicação com fio, o usuário pode escolher o esquema de comunicação adequado de acordo com a situação real do usuário.

Se alguém entrar ilegalmente na barraca, o sistema pode enviar mensagens de texto de alarme para o telefone celular ligado.

Monitoramento remoto de vídeo em tempo real.

O sistema monitora a temperatura e umidade do ar, a temperatura e umidade do solo, a iluminação e a concentração de CO2 em tempo real.

O usuário pode definir o limiar de temperatura e umidade do ar, de acordo com o limiar, o umidificador ou a placa de aquecimento serão automaticamente ligados ou desligados para ajustar a temperatura e umidade do ar.

O usuário pode definir o limiar de iluminação, de acordo com o sistema de limiar, a luz ou a cortina de sombra serão automaticamente ligadas ou desligadas para ajustar a intensidade da luz.

O usuário pode definir o limiar de temperatura e umidade do solo para abrir ou desligar automaticamente o pulverizador para ajustar a temperatura e umidade do solo de acordo com o sistema de limiar.

O usuário pode definir um limiar de concentração de C02 para ativar ou desligar automaticamente o sistema de ventilação para ajustar a concentração de CO2 no ar de acordo com o sistema de limiar.

Monitoramento de várias plataformas, pode detectar o sistema de controle na forma de software Windows, telefone / tablet Android ou número público do WeChat.

O sistema de treinamento agrícola inteligente é composto por um sandwich simulador, um dispositivo de sensor, um dispositivo de execução e um dispositivo de controle de gateway. Composto por vegetais e coberturas. Disponha de vários sensores, incluindo temperatura do ar, umidade do ar, temperatura do solo, umidade do solo, intensidade da luz, concentração de dióxido de carbono e muito mais.

Figura 3 Sistemas Agrícolas Inteligentes

O equipamento inclui os seguintes sistemas:

Subsistema de iluminação inteligente

O sistema de regulação automática da luz pode avaliar a iluminação da cobertura da estufa de acordo com o sensor de luz, controlar a sombra solar ou a lâmpada de reposição de acordo com a estratégia de controle para ajustar a iluminação interna da estufa.

Subsistema inteligente de controle de temperatura e umidade do solo

O sistema é equipado com um sistema de irrigação automática composto por tanques, bombas, válvulas eletromagnéticas, cabeças de pulverização e sensores de temperatura e umidade do solo. O sistema pode controlar quando a temperatura e a umidade do solo estão abaixo dos valores definidos, abrir a bomba de água, válvula eletromagnética e começar a irrigação, caso contrário, parar a irrigação.

Subsistema inteligente de controle de temperatura e umidade do ar

O sistema automático de regulação de temperatura pode avaliar a temperatura interior de acordo com o sensor de temperatura e umidade do ar e desligar o aquecedor de acordo com a estratégia de controle para alcançar o objetivo da regulação de temperatura do ar.

Subsistema inteligente de controle de concentração de CO2

Sistema de regulação automática de CO2, composto por sensor de dióxido de carbono, ventilador de escape, quando a concentração de dióxido de carbono é maior do que o valor definido, abra o ventilador de escape para a ventilação da estufa; Desligue automaticamente o ventilador quando estiver abaixo dos valores definidos.

Subsistema de segurança inteligente

O sistema de monitoramento de segurança é composto principalmente por módulos de infravermelho humano, câmeras, luzes de alarme acústico e GPRS, o módulo de infravermelho humano monitora se houver invasão de pessoas, se houver invasão de pessoas, acenda a luz de alarme acústico e envie mensagens de texto para o telefone celular do cliente através do módulo GPRS. As câmeras WiFi permitem a monitorização remota de imagens em tempo real.

Subsistema de controle remoto

1 – Acesso à Web

O sistema é fornecido por meio da web, onde os usuários podem acessar o sistema através de qualquer computador na Internet.

2. controle de nuvem

Os usuários podem adicionar o número público do dispositivo através do seguimento do WeChat e controlar e visualizar o estado do interior através dos botões fornecidos pelo número público do WeChat. Além disso, é possível controlar o dispositivo enviando texto, voz.

Subsistema de controle central

1 – Resumo de dados

Obtenha dados de cada sensor e armazena-os em um banco de dados.

2 – Controle analítico inteligente

Estatísticas para o controle inteligente de cada ponto final de controle de acordo com o limiar definido pelo usuário.

3 – Carregamento de dados

Carregue dados para um servidor remoto para que os usuários possam visualizar o controle na extranet.

4 Interação Terminal

Interagir com o terminal de controle na rede local para completar a configuração do sistema, visualização do estado, controle do dispositivo e outras operações

Subsistema de controle de terminal

Os usuários podem acessar o sistema de arena agrícola inteligente através de um terminal móvel, PAD ou PC.

1 – Consulta de estado em tempo real

2 – Definição de limiares

3. Controle remoto do equipamento

Antecedentes do Projeto

A agricultura tradicional do nosso país é alimentada pelo dia, e o ambiente natural tem um grande impacto na produção agrícola. A agricultura tradicional no processo de produção, seja o cultivo de culturas ou aquicultura, a criação de aves de gado, depende da experiência e do sentimento dos pescadores agropecuários, o que não só causará ineficiencia operacional, desperdício sério de fertilizantes, mas também torna difícil garantir a qualidade dos produtos agrícolas, difícil de intensificar e escalar. O sistema de monitoramento inteligente informático pode controlar a temperatura do ar, a umidade do ar, a temperatura do solo, a umidade do solo, a intensidade da luz, a concentração de dióxido de carbono, etc. A intensidade da luz, o fluxo de água e parâmetros como o pH, o valor EC do solo são ajustados e monitorados automaticamente em tempo real, criando um ambiente para o crescimento das plantas que aproxima o ambiente do cobertura dos valores ideais imaginados artificialmente para atender às necessidades do crescimento e desenvolvimento das culturas de efeito estufa.

Projeto 1: Invasão de pessoas desconhecidas, cena de alarme automático

Descrição do cenário: ao simular a invasão de pessoas desconhecidas, o sistema responde automaticamente ao alarme de emergência. Foco no funcionamento automático do sistema de segurança inteligente. Quando o módulo de infravermelho humano monitora a invasão de pessoas, a luz de alarme sonora é ativada automaticamente e mensagens de texto são enviadas para o telefone do cliente através do módulo GPRS. Os usuários podem monitorar remotamente as imagens em tempo real do barraco através de câmeras WiFi.

Experimento envolvido: Experimento de rede sem fio ZigBee Experimento de alarme ambiental anormal

Dispositivos envolvidos: Módulo de infravermelho humano Câmera Cloud Telecom Alarme sonoro Módulo GPRS

Projeto 2: cultivo de vegetais anti-sazonal, sistema inteligente para ajustar a temperatura interna, luz, água, fertilizante, gás e muitos outros fatores

Descrição do cenário: Ao simular o cultivo de vegetais contra a estação, o sistema ajusta automaticamente o ambiente para garantir o crescimento normal das culturas. O foco é no sistema de controle central que controla a iluminação inteligente e o funcionamento do sistema de controle de temperatura e umidade do ar. A temperatura adequada e a iluminação adequada são fatores importantes que afetam a fotosíntese das plantas. Quando os vegetais são cultivados contra a estação, as exigências de temperatura e iluminação tendem a ser mais elevadas. Os dados dos sensores obtidos pelo sistema de controle central são armazenados em um banco de dados. Estatísticas inteligentes e análise de dados para controlar os sistemas de acordo com os limiares definidos pelo usuário. Controle automático de parasols ou resplandecedores, aquecedores de comutação para fins de iluminação e regulação da temperatura do ar; O usuário monitora remotamente o funcionamento da barraca em tempo real.

Experimentos envolvidos:

Experimento de rede sem fio ZigBee

Experimento de coleta de temperatura e umidade ZigBee

Experimento de captação de iluminação ZigBee

(4) Experimento de coleta de concentração de dióxido de carbono ZigBee

Experimento de controle de luz ZigBee

(6) Experimento de controle do sistema de irrigação ZigBee

Experimento de controle de ventiladores ZigBee

(8) Experimento de controle de termostato ZigBee

Experimento de controle de umidade ZigBee

Experimento de controle de iluminação ZigBee

Experimento de controle de irrigação ZigBee

Experimento de controle de cortina solar ZigBee

Equipamento envolvido: Sensores de dióxido de carbono Ventiladores Sensores de luz Cortinas solares elétricas Cabeças de pulverização Bombas de água Sensores de temperatura e umidade do solo Umidificadores Sensores de temperatura e umidade do ar Aquecedores