LGWL-NY03型智能溫室大棚實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
LGWL-NY03型智能溫室大棚實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控等子系統(tǒng)中，有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量；也使得學(xué)習(xí)者掌握每個(gè)子系統(tǒng)的原理和業(yè)務(wù)邏輯，縮短學(xué)與用的距離。智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)通過采集大棚內(nèi)空氣溫濕度、光照度、土壤濕度、二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)，經(jīng)過無線傳感網(wǎng)傳送給智能網(wǎng)關(guān)。智能網(wǎng)關(guān)在環(huán)境參數(shù)超過預(yù)設(shè)值時(shí)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理，控制通風(fēng)扇、補(bǔ)光燈、滴灌、卷簾等執(zhí)行器工作狀態(tài)，調(diào)整大棚內(nèi)環(huán)境，或啟動(dòng)警笛預(yù)警。智能網(wǎng)關(guān)可通過以太網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等方式將農(nóng)業(yè)信息傳送給云服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、以Web頁(yè)面統(tǒng)一展示農(nóng)業(yè)環(huán)境信息，控制農(nóng)業(yè)設(shè)備；也可通過Android移動(dòng)端查看農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)、控制設(shè)備狀態(tài)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等。

二、系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)利用各種傳感器測(cè)量溫室大棚生產(chǎn)過程中的參數(shù)，結(jié)合嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)將歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存管理；利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理各個(gè)節(jié)點(diǎn)；利用自動(dòng)控制理論和反饋控制理論實(shí)現(xiàn)智能控制與無人值守；利用嵌入式Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)；利用Android系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能終端，促使學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)大棚等現(xiàn)實(shí)環(huán)境的應(yīng)用。

三、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、工業(yè)級(jí)選型：直接選用農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的傳感器、執(zhí)行器。
2、傳輸協(xié)議：支持工業(yè)總線ModbusRTU和ZigBee兩種傳輸協(xié)議。
3、現(xiàn)場(chǎng)傳感器采用RS485有線轉(zhuǎn)ZigBee無線傳輸，減少現(xiàn)場(chǎng)布線。
4、環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)：支持用戶自定義控制決策，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的自動(dòng)調(diào)節(jié)。可以設(shè)置環(huán)境參數(shù)閾值，當(dāng)環(huán)境參數(shù)超過預(yù)設(shè)的正常值時(shí)，自動(dòng)控制農(nóng)作物設(shè)備狀態(tài)。
5、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控：采用網(wǎng)絡(luò)攝像頭對(duì)農(nóng)業(yè)大棚現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，攝像頭通過WIFI接入互聯(lián)網(wǎng)，支持WEB監(jiān)控端、移動(dòng)端遠(yuǎn)程視頻查看，實(shí)時(shí)監(jiān)控植物生長(zhǎng)情況。
6、多交互終端：支持物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)QT應(yīng)用系統(tǒng)本地管理，WEB監(jiān)控端、Android移動(dòng)端應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問。
四、三核心功能
1、環(huán)境監(jiān)測(cè)
ZigBee智能節(jié)點(diǎn)控制傳感器實(shí)時(shí)采集大棚內(nèi)空氣溫濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度、土壤溫濕度，大棚外風(fēng)速、風(fēng)向、雨雪等數(shù)據(jù)，通過ZigBee無線傳輸給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，由智能農(nóng)業(yè)網(wǎng)關(guān)管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行本地存儲(chǔ)和聯(lián)動(dòng)處理。

網(wǎng)關(guān)主界面監(jiān)測(cè)

傳感器添加

2、智能控制
ZigBee智能節(jié)點(diǎn)接收網(wǎng)關(guān)管理軟件的控制命令，對(duì)大棚內(nèi)排風(fēng)扇、滴灌、補(bǔ)光燈、報(bào)警器、卷簾等進(jìn)行控制，同時(shí)向網(wǎng)關(guān)反饋設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

3、聯(lián)動(dòng)控制
具有傳感器與執(zhí)行器的聯(lián)動(dòng)設(shè)置功能。設(shè)置傳感器的上、下限值，以及當(dāng)傳感器采樣低至下限或高至上限時(shí)，執(zhí)行器的動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)：（1）大棚內(nèi)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，（2）大棚濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，（3）土壤濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，（4）光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)，（5）大棚CO2濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能。

4、視頻監(jiān)控
系統(tǒng)提供本地網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程Android手機(jī)端的視頻監(jiān)控功能。通過視頻傳輸，直觀地查看農(nóng)作物生長(zhǎng)情況。

5、遠(yuǎn)程監(jiān)控
系統(tǒng)提供WEB端、Android手機(jī)端的農(nóng)業(yè)監(jiān)控功能。
web端功能：具有多用戶管理、大棚網(wǎng)關(guān)設(shè)備的增刪改查、傳感器設(shè)備的增刪改查、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、執(zhí)行器的手動(dòng)開關(guān)、農(nóng)業(yè)場(chǎng)景自控策略設(shè)置、報(bào)警記錄查詢、歷史數(shù)據(jù)按照時(shí)間段以表格/曲線方式展示、數(shù)據(jù)導(dǎo)出excel文件、IP/關(guān)鍵詞地圖定位等功能，還具有服務(wù)器地址編輯和自動(dòng)切換功能。
Android功能：包括用戶登錄、網(wǎng)關(guān)設(shè)備添加、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、執(zhí)行器的遠(yuǎn)程開關(guān)、農(nóng)業(yè)場(chǎng)景自控策略設(shè)置、報(bào)警信息振動(dòng)與語(yǔ)音雙重提醒、遠(yuǎn)程視頻瀏覽、以及服務(wù)器地址編輯和自動(dòng)切換等功能。

主菜單

網(wǎng)關(guān)查詢

實(shí)時(shí)采集

設(shè)備控制

6、數(shù)據(jù)查詢
系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)查詢兩種功能。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可在本地網(wǎng)關(guān)、WEB端、Android手機(jī)端的軟件平臺(tái)上查詢。歷史數(shù)據(jù)可在WEB端界面通過表格、曲線顯示，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出功能。

7、閾值超出警告
系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，超出設(shè)置的上下限閾值時(shí)，會(huì)有報(bào)警產(chǎn)生，自動(dòng)提醒用戶，同時(shí)寫入報(bào)警日志。Android手機(jī)端也會(huì)震動(dòng)提醒，語(yǔ)音提醒。

8、地圖定位
系統(tǒng)Web端提供外網(wǎng)IP定位和關(guān)鍵詞定位兩種功能。地圖上除了實(shí)現(xiàn)放大、縮小、顯示詳細(xì)信息等地圖的基本功能外，還可以瀏覽物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的監(jiān)測(cè)信息。

9、多用戶管理
系統(tǒng)提供管理員用戶和普通用戶兩種。管理員用戶可以分配多個(gè)普通用戶，同時(shí)可以查看所有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理的傳感器數(shù)據(jù)。
五、技術(shù)參數(shù)

序號(hào)	設(shè)備名稱	技術(shù)參數(shù)
1	框架模型	主體采用一個(gè)鋁合金金屬骨架和有機(jī)玻璃墻壁組成的農(nóng)業(yè)大棚，與智能網(wǎng)關(guān)、感知節(jié)點(diǎn)、控制設(shè)備以及執(zhí)行系統(tǒng)一起，構(gòu)成完整的農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)，包括：透明溫濕度大棚、自動(dòng)遮陽(yáng)罩、水泵及噴頭、仿真植物和真實(shí)植物、水循環(huán)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、光照調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。整體參考尺寸：長(zhǎng)×寬×高=2×1.6×0.76(米)；由于各個(gè)學(xué)校具體情況不同，公司除了提供標(biāo)準(zhǔn)的鋼架模型外，還可以根據(jù)學(xué)校需求進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，包括外形尺寸，主體材質(zhì)，以及功能設(shè)計(jì)等。
2	數(shù)據(jù)管理終端	包含主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)以及對(duì)應(yīng)的軟件系統(tǒng)。采用Windows 7以上操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)采用Ubuntu16.04操作系統(tǒng)版本，運(yùn)行Web服務(wù)端程序、MQTT Broker、mysql5.5以上數(shù)據(jù)庫(kù)、以及SpringMVC+MyBatis框架的農(nóng)業(yè)可視化管理平臺(tái)。 CPU主頻：不低于2.8GHz；內(nèi)存容量：不低于4GB(DDR3)；硬盤類型：不低于100G。
3	物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)	（1）安裝在本地，具有友好的人機(jī)交互界面，操作方便，美觀大方。網(wǎng)關(guān)集成ZigBee無線通信模塊，與傳感器節(jié)點(diǎn)、控制器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行ZigBee組網(wǎng)通信。同時(shí)也集成了WiFi/藍(lán)牙二合一模塊，用于連接無線路由器進(jìn)行TCP/IP數(shù)據(jù)通信，或者使用藍(lán)牙與移動(dòng)終端進(jìn)行藍(lán)牙通信。主板留有4G模塊的接口，可實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)直接接入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的功能。（2）核心板內(nèi)核：四核Cortex-A9處理器S5P4418，主頻可調(diào)，最大1.6GHz；內(nèi)存：1GB DDR3，帶寬32位，頻率最高800MHz； eMMC存儲(chǔ)：8GB/16GB/32GB，標(biāo)配8GB，滿足大容量需求； GPU：MAIL-400，3D圖形加速；編解碼：支持H.264、MP4、JPEG硬件編解碼；音頻：集成REALTEAK的ALC5640，提供去底噪的MIC錄音和立體聲喇叭驅(qū)動(dòng)，一路PCM可提供給MODEM和藍(lán)牙耳機(jī)； RGB顯示：24位RGB888，最大支持19201080； HDMI：符合HDMI1.4a，最大支持19201080； LVDS：?jiǎn)瓮ǖ溃畲笾С?9201080；直接與LVDS屏連接，不需加任何轉(zhuǎn)換芯片； GMAC：支持以太網(wǎng)絡(luò)PHY芯片，支持10/100/1000M；觸摸屏：I2C接口電容屏，支持5點(diǎn)以上觸摸； RTC：集成NXP的RTC芯片而不是用CPU自身的RTC功能，工作電流僅為0.25uA@3.3V，用戶常規(guī)40mA鈕扣電池可保存時(shí)間達(dá)15年之久。 I/O電平3.3V，符合當(dāng)前IO電平，不需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；所有I/O具有中斷功能；具有6路UART，其中UART1為五線制，符合更多應(yīng)用；核心板提供加密IC，給用戶唯一標(biāo)識(shí)的串碼，便于用戶產(chǎn)生MAC地址和標(biāo)識(shí)產(chǎn)品。AES 128bit加密功能可以用來加密用戶自己的軟件。電源管理PMIC芯片，支持2A大電流充電支持，支持外接5V和USB5V；采用8L HDI的盲埋工藝制造，多層GND有效地屏閉高速信號(hào)線，減少EMI的產(chǎn)生。帶有屏閉罩，在散熱和EMI和EMC方面性能出眾。（3）底板資源：* 采用4層PCB工藝，含豐富的外圍接口。多點(diǎn)觸摸電容顯示屏：1個(gè)，TFT IPS LCD，分辨率1024*600；顯示接口：標(biāo)配2.0間距20P標(biāo)準(zhǔn)LVDS接口1個(gè)，板載HDMI接口個(gè)，板載LCD接口1個(gè)；模擬攝像頭接口：1個(gè)，支持PAL和NTSC制式； CMOS攝像頭接口：1個(gè)，支持500M像素OV5642；數(shù)據(jù)接口：集成兩通道USB2.0 HOST USB-A座 2個(gè)，可接U盤鼠標(biāo)；1路MicroUSB OTG2.0協(xié)議接口 1個(gè)；以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)：100M以太網(wǎng)接口1個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)RJ45； WIFI：SDIO接口WIFI模塊，支持802.11b/g/n； BlueTooth：藍(lán)牙4.0支持，串口相連；串口232：RS232 DB9 2路；串口TTL：TTL電平UART2路，2.0間距4p連接器； TF卡接口：1個(gè)； SIM卡接口：1個(gè)； MODEM：標(biāo)準(zhǔn)Minipci-E接口，支持3G和4G，與SIM卡一同使用實(shí)現(xiàn)電話和數(shù)據(jù)通信的功能；按鍵：音量增減鍵，復(fù)位按鍵，電池休眠喚醒按鍵；撥動(dòng)開關(guān)：電源開關(guān)，BT與TTL UART切換開關(guān)，232/485切換開關(guān)；音頻接口：1.5W喇叭1個(gè)，1個(gè)音頻輸出接口，1個(gè)MIC接口；視頻接口：1路模擬高清攝像頭輸入接口，可與四通道視頻轉(zhuǎn)換模塊連接，自由切換； CAN：1路CAN2.0B； RS485：1路RS485接口； LED：具有充電指示燈，MODEM工作狀態(tài)燈，電源燈，系統(tǒng)指示燈；電源：5V電源輸入，過壓保護(hù)，支持鋰電池接入，可充電和電量檢測(cè)；具有24P接口，用于用戶的外部功能擴(kuò)展。默認(rèn)板載WiFi/BT二合一通訊模塊、ZigBee通訊模塊；可選配4G移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊。 ★支持Linux系統(tǒng)與Android系統(tǒng)一鍵切換。默認(rèn)配置ZigBee無線通信模塊，WiFi/BT二合一模塊等；可選配4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊、GPS定位模塊等。
4	ZigBee無線通信模塊	采用TI CC2530芯片，內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器；具有片內(nèi)128/256K的可編程Flash，8K的RAM；芯片內(nèi)置溫度傳感器、串口、A/D轉(zhuǎn)換模塊、SPI接口和I/O等多種接口；板上具有晶振電路和π型阻抗匹配電路；板上兩側(cè)單排針將CC2530的22個(gè)管腳引出供檢測(cè)、控制、供電使用；天線接口：2.4GHz PCB板載天線，預(yù)留SMA天線接口；工作電源：默認(rèn)DC 3.3V；工作電流：<100mA；通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：符合IEEE802.15.4；協(xié)議棧：默認(rèn)采用TI Z-Stack2007協(xié)議棧，兼容Z-Stack2006協(xié)議棧，支持TinyOS；頻段范圍：2.045GHz~2.484GHz；無線數(shù)據(jù)傳輸速率約：20~250kbps；通信距離：室內(nèi)30~70m，室外90~200m；發(fā)射功率：約-22dBm，可根據(jù)環(huán)境增加發(fā)射功率；接收靈敏度：>-85dBm；工作環(huán)境：工作溫度：10℃~50℃，相對(duì)濕度：﹤90%RH；外形尺寸：4cm*2.5cm；配置ZigBee燒寫器CC DEBUGGER。支持多任務(wù)處理；支持星形、樹型、網(wǎng)狀三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；支持Packet Sniffer抓包分析儀；支持串口調(diào)試上位機(jī)軟件Z-Tool；支持第三方SmartRF Flash燒寫工具；采用IAR for EW8051集成開發(fā)環(huán)境；同一個(gè)工程編譯ZigBee網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)程序，包括協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備。
5	ZigBee協(xié)調(diào)器	結(jié)構(gòu)：由ZigBee通訊模塊和底板組成；通信模塊：通過單排針與底板連接，默認(rèn)采用2.4G板載天線通信；預(yù)留膠棒天線接口；可更換相同尺寸的藍(lán)牙通訊模塊；底板：通過兩側(cè)雙排針與嵌入式網(wǎng)關(guān)連接，具有RS232、TTL UART、藍(lán)牙三種傳輸選擇跳線；匯聚信息既可通過TTL電平的UART接口接入嵌入式網(wǎng)關(guān)，也可通過RS232電平轉(zhuǎn)換芯片與DB9接口接入網(wǎng)關(guān)或上位機(jī)PC 底板具有1個(gè)CC2530燒寫接口，2個(gè)傳輸指示燈，3個(gè)狀態(tài)指示燈、3個(gè)功能按鍵，1個(gè)復(fù)位按鍵，1個(gè)電源撥動(dòng)開關(guān)；功能：用于建立無線ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)，匯聚、分析傳感器信息，并與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。射頻芯片：CC2530； Flash容量：≧128KB； RAM容量：8K的RAM；數(shù)據(jù)通訊接口：RS232或TTL UART接口；天線接口：2.4G板載天線；協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.15.4；協(xié)議棧：默認(rèn)采用ZigBee 2007，兼容ZigBee2006，TinyOS等；傳輸速率：無線數(shù)據(jù)傳輸速率約為20~250kbps；通信距離：室內(nèi)30~50m，室外90~200m；工作電壓：供電電壓典型值默認(rèn)DC 5V。工作電流：<120mA；供電方式：支持插針式供電、獨(dú)立供電兩種方式；
6	ZigBee智能節(jié)點(diǎn)	由ZigBee無線通信模塊、傳感器接口模塊、嵌入式接口底板組成，封裝在外殼內(nèi)；主要用來驅(qū)動(dòng)各種傳感器和控制器進(jìn)行信息采集、設(shè)備控制，同時(shí)與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行組網(wǎng)和無線數(shù)據(jù)通信。技術(shù)參數(shù)：無線傳輸頻率：2.4GHz；無線傳輸距離：20~100米；發(fā)射功率：約-22dBm，可根據(jù)環(huán)境增加發(fā)射功率；接收靈敏度：>-85dBm；協(xié)議棧：默認(rèn)采用TI Z-Stack2007協(xié)議棧，兼容Z-Stack2006協(xié)議棧，支持TinyOS；工作電源：DC 5V；供電電源：默認(rèn)DC 5V供電；
7	空氣溫濕度變送器	直流供電：DC10-30V 溫度范圍：-40~80℃，溫度精度：±0.5℃ 濕度范圍：0~100%RH（非結(jié)露）；濕度精度：±3% 輸出信號(hào)：RS485；通訊協(xié)議：ModbusRTU 設(shè)備地址：1-255可設(shè)；安裝方式：扁卡軌；
8	土壤溫濕度傳感器	直流供電：DC5-24V 溫度范圍：-40~80℃，溫度精度：±0.5℃ 濕度范圍：0~100%RH（非結(jié)露）；濕度精度：±3% 輸出信號(hào)：RS485、0-20mA；通訊協(xié)議：ModbusRTU、電流型設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
9	光照度變送器	直流供電：DC10-30V 測(cè)量范圍：0-65535Lux 或0-20萬Lux 測(cè)量精度：±7%（25℃）響應(yīng)時(shí)間：0.1s 輸出信號(hào)：RS485；通訊協(xié)議：ModbusRTU 設(shè)備地址：1-255可設(shè)；
10	二氧化碳傳感器	直流供電：DC10-30V 測(cè)量范圍：0-5000ppm 測(cè)量精度：±(40ppm+3%F.S）（25℃）響應(yīng)時(shí)間：≤10s(1m/s風(fēng)速) 系統(tǒng)預(yù)熱時(shí)間：2min可用，10min（最大精度）；輸出信號(hào)：RS485、0-5V；通訊協(xié)議：ModbusRTU、電壓型；設(shè)備地址：1-255可設(shè)；工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH
11	風(fēng)速傳感器	直流供電：DC10-30V 測(cè)量范圍：0-70m/s 測(cè)量精度：±(0.2+0.03V）m/s 分辨率：0.1m/s 響應(yīng)時(shí)間：≤0.5s 輸出信號(hào)：RS485、4-20mA；通訊協(xié)議：ModbusRTU、電流型設(shè)備地址：1-255可設(shè)；工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH
12	風(fēng)向傳感器	直流供電：DC10-30V 測(cè)量范圍：8個(gè)指示方向或0-360°；分辨率：±1°（360°型）；啟動(dòng)風(fēng)速：≤0.2m/s 輸出信號(hào)：RS485、4-20mA; 通訊協(xié)議：ModbusRTU、電流型設(shè)備地址：1-255可設(shè)；參數(shù)設(shè)置：用提供的配置軟件通過485接口進(jìn)行配置工作溫度：-20~+60℃，0%~80%RH
13	雨雪傳感器	直流供電：DC10-30V 輸出信號(hào)：有雨或無雨啟動(dòng)環(huán)境溫度：≤15℃ 輸出信號(hào)：RS485 通訊協(xié)議：ModbusRTU 設(shè)備地址：1-255可設(shè)；參數(shù)設(shè)置：用提供的配置軟件通過485接口進(jìn)行配置工作溫度：-20~+60℃
14	FTLink智能轉(zhuǎn)發(fā)器	功能：支持315M、433M、紅外等無線頻段的轉(zhuǎn)發(fā)，通過智能遙控器，統(tǒng)一接入ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一管理。由ZigBee通訊模塊、315/433MHz微功耗超外差無線收發(fā)模塊、紅外收發(fā)模塊、以及控制主板組成；控制主板：采用51單片機(jī)，具有射頻、紅外、ZigBee信號(hào)收發(fā)功能，射頻編解碼壓縮算法保證低數(shù)據(jù)量傳輸；紅外收發(fā)：內(nèi)置7個(gè)紅外發(fā)射頭，多方位水平發(fā)射，保證每條命令準(zhǔn)確送達(dá)，可學(xué)習(xí)并遙控多種紅外設(shè)備，直線距離約8米；射頻收發(fā)：包含315/433射頻硬件，可學(xué)習(xí)并遙控多種射頻設(shè)備，直線距離約8米；紅外頻率：38KHz；射頻頻率：315/433MHz； ZigBee頻率：2.4GHz，Z-Stack2007協(xié)議棧；輸入電壓：DC 5V；輸入電流：≥1A。
15	遮陽(yáng)簾和卷簾電機(jī)設(shè)備	執(zhí)行設(shè)備：遮陽(yáng)罩通信方式：433M無線控制軟件：農(nóng)業(yè)大棚管理軟件，運(yùn)行在智能網(wǎng)關(guān)上。技術(shù)參數(shù)：采用220V交流電機(jī)系統(tǒng)控制，具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、限位開關(guān)等組件，由工業(yè)強(qiáng)電控制器控制交流通路的通斷，實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)罩的自動(dòng)化控制。交流電機(jī)參數(shù)：額定扭矩：3Nm 額定轉(zhuǎn)速：14RPm 額定電壓/頻率：230V/50Hz 額定功率：90W 電機(jī)直徑：35mm
16	無線LED點(diǎn)陣顯示屏	接收網(wǎng)關(guān)發(fā)送的數(shù)據(jù)、文字，滾動(dòng)顯示在點(diǎn)陣屏上。通信方式：ZigBee 傳輸頻率：2.4GHZ 供電電源：DC5V；
17	無線強(qiáng)電控制插座	組成：由ZigBee通信模塊、AC/DC降壓模塊、繼電器（或可控硅）、底板、以及外殼組成，可直接插入強(qiáng)電設(shè)備。 ZigBee通信模塊：主要用來驅(qū)動(dòng)各種傳感器和控制器進(jìn)行信息采集、設(shè)備控制，同時(shí)與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行組網(wǎng)和無線數(shù)據(jù)通信。 AC/DC降壓模塊：可將交流220V轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的DC5V電源，為ZigBee通信模塊等提供電源，同時(shí)將交流電通過繼電器或可控硅供給交流電器。 ZigBee控制芯片CC2530驅(qū)動(dòng)繼電器（或可控硅）控制交流回路的斷開和閉合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電器的開關(guān)控制。技術(shù)參數(shù)：電源：AC220V±10%，50/60Hz；負(fù)載電流：≤10A；無線傳輸頻率：2.4GHz；無線傳輸距離：20~100米；發(fā)射功率：約-22dBm，可根據(jù)環(huán)境提高發(fā)射功率；接收靈敏度：>-85dBm；工作溫度：10℃~50℃；相對(duì)濕度：﹤90%RH；控制負(fù)載數(shù)：大于等于1路。可配置電器：所有采用220V交流市電供電的電器均可，如：滴灌、報(bào)警器、植物補(bǔ)光燈、通風(fēng)扇等。
18	植物補(bǔ)光燈	數(shù)量1個(gè) 距離植物20cm左右最佳工作溫度：-20~60℃ 額定電壓：AC220V
19	通風(fēng)扇	數(shù)量1個(gè)。功能：換氣額定電壓：AC220V 規(guī)格：60cm60cm22cm
20	滴灌設(shè)備	數(shù)量1套。由水泵、噴頭和軟管組成。水泵功率：30瓦，最大流量3L/min，最大吸程2米；電源：AV220V轉(zhuǎn)12V，3A
21	加熱燈帶	LED燈帶，1米左右。電源：AV220V轉(zhuǎn)12V
22	聲光報(bào)警器	轉(zhuǎn)數(shù)：120~140RPM 喇叭分貝：90dB以上警示燈功率：2w 保護(hù)等級(jí)：IP55 電源：AC220V
23	WiFi視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)	功能：用于視頻監(jiān)控，通過控制云臺(tái)上下左右移動(dòng)，以觀察大棚內(nèi)各個(gè)角落狀況及抓拍。監(jiān)控設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) 通信方式：WiFi 技術(shù)參數(shù)如下： 1）內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器支持IP地址動(dòng)態(tài)分配，具有唯一的MAC地址；支持WEB方式訪問，應(yīng)用于廣域網(wǎng)環(huán)境；支持有線、無線兩種網(wǎng)絡(luò)連接方式，有線采用以太網(wǎng)，無線支持802.11b/g/n協(xié)議，信號(hào)穩(wěn)定、穿透能力強(qiáng)；視頻數(shù)據(jù)傳輸支持HTTP、TCP、UDP、FTP等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；通過以太網(wǎng)（Ethernet）網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的管理和配置；支持主輔雙碼流輸出；報(bào)警信息或數(shù)據(jù)使用SMTP、FTP傳輸； 2）內(nèi)置解碼器采用高性能數(shù)字DSP技術(shù)，穩(wěn)定可靠；采用先進(jìn)的H.264視頻壓縮技術(shù)，JPEG抓圖，最大圖像尺寸為640480，幀率為25fps或30fps； 3）云臺(tái)* 支持云臺(tái)控制，支持水平350°、上下100°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，外型小巧美觀，安裝方便，適合各種場(chǎng)合。 4）外部接口 1個(gè)T/F卡接口； 1個(gè)RJ45 10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口； 1路開關(guān)量報(bào)警輸入，1路開關(guān)量報(bào)警輸出；內(nèi)置麥克風(fēng)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音采集，遠(yuǎn)程監(jiān)聽現(xiàn)場(chǎng)聲音；自帶紅外燈，支持5米夜視范圍，全天候監(jiān)控；
24	無線路由器	支持有線、無線連接，DHCP自動(dòng)分配IP地址。
25	無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)傳輸綜合程序	采用嵌入式處理器與ZigBee通訊模塊方式實(shí)現(xiàn)無線傳感器組網(wǎng)，具體包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立、節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)組網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)休眠與喚醒、節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸、傳感器采樣與傳輸、以及執(zhí)行器的設(shè)備驅(qū)動(dòng)等功能。支持溫濕度傳感器、三軸加速度、紅外學(xué)習(xí)傳感器、光敏傳感器、光照度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⒖諝赓\|(zhì)量傳感器、氣壓傳感器、二氧化碳、土壤溫濕度、震動(dòng)傳等多種傳感器的采集與無線傳輸。開發(fā)環(huán)境：IAR Embedded Workbench V8.10 協(xié)議棧：ZSTACK-CC2530-2.3.0-1.4.0 燒寫工具：Smart RF Flash Programmer和CC Debugger驅(qū)動(dòng) 軟件版本：ZigBee無線透明傳輸軟件V2.4.2以上版本
26	農(nóng)業(yè)大棚智能網(wǎng)關(guān)管理軟件	網(wǎng)關(guān)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，上電后默認(rèn)運(yùn)行智能農(nóng)業(yè)大棚網(wǎng)關(guān)管理軟件。在網(wǎng)關(guān)正常訪問互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，自動(dòng)接入云服務(wù)平臺(tái)。用戶可以在本地網(wǎng)關(guān)上直接瀏覽農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)所有傳感器采集的數(shù)據(jù)，可以手動(dòng)控制大棚所有農(nóng)用設(shè)備，可以編輯控制規(guī)則實(shí)現(xiàn)大棚環(huán)境參數(shù)自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)，支持本地視頻瀏覽大棚環(huán)境；具有系統(tǒng)設(shè)置功能，可查詢修改無線傳感網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、入網(wǎng)狀態(tài)、服務(wù)器連接狀態(tài)、傳感器在線狀態(tài)、傳感器屬性信息等；還具有實(shí)時(shí)傳感器采集、設(shè)備手動(dòng)控制、傳感器聯(lián)動(dòng)設(shè)置、視頻本地瀏覽等功能。視頻監(jiān)控功能：提供本地網(wǎng)關(guān)視頻瀏覽功能，直觀查看農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況。系統(tǒng)采用QT GUI圖形化編程為用戶提供人機(jī)操作界面；集成Sqlite嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，保存所有傳感器屬性信息與系統(tǒng)配置信息；采用定時(shí)器與串口編程方法，定時(shí)與串口交互，讀寫傳感器網(wǎng)絡(luò)信息；采用多線程互斥方法處理串口接收的傳感器網(wǎng)絡(luò)高并發(fā)數(shù)據(jù)；采用gSOAP接口函數(shù)讀寫云端數(shù)據(jù)庫(kù)；采用MQTT即時(shí)通信協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)的JSON數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)在網(wǎng)關(guān)、WEB、Android移動(dòng)端之間M2M傳輸。宿主機(jī)開發(fā)環(huán)境：Ubuntu12.04.4 LTS、Ubuntu14.04 LTS 宿主機(jī)交叉編譯鏈：arm-2009q3.tar.gz 智能網(wǎng)關(guān)Linux啟動(dòng)代碼：Uboot-1.3.4.tar.gz 智能網(wǎng)關(guān)Linux操作系統(tǒng)：Linux2.6.35.tar.gz 智能網(wǎng)關(guān)文件類型：YAFFS QT庫(kù)：Qt-4.7.3函數(shù)庫(kù)源碼以及Qt-2.8.1集成開發(fā)軟件語(yǔ)言：Qt C++ 通訊協(xié)議：MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議Webservice API接口
27	農(nóng)業(yè)大棚Android終端監(jiān)控軟件	系統(tǒng)支持用戶隨時(shí)隨地通過Android移動(dòng)端登錄到系統(tǒng)中查看農(nóng)業(yè)大棚的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。具體包括用戶登錄、網(wǎng)關(guān)設(shè)備添加、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、執(zhí)行器的遠(yuǎn)程開關(guān)、農(nóng)業(yè)場(chǎng)景自控策略設(shè)置、報(bào)警信息振動(dòng)與語(yǔ)音雙重提醒、遠(yuǎn)程視頻瀏覽、以及服務(wù)器地址編輯和自動(dòng)切換等功能。 Android語(yǔ)音報(bào)警功能：支持遠(yuǎn)程訪問，系統(tǒng)會(huì)在參量超過或低于設(shè)置的閾值時(shí)，自動(dòng)提醒用戶。如溫度過高，手機(jī)遠(yuǎn)程終端的APP收到后會(huì)語(yǔ)音提醒。視頻監(jiān)控功能：提供Android移動(dòng)端遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的功能，直觀查看農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況。開發(fā)環(huán)境：Eclipse IDE for Java Developers/Android Studio、 Android-sdk_r16-windows、Java語(yǔ)言等通訊協(xié)議：MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議Webservice API接口
28	農(nóng)業(yè)大棚Web集中監(jiān)控軟件	系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，部署在云服務(wù)器中，用戶不管身在何處，都可以通過瀏覽器登錄到監(jiān)控系統(tǒng)中查詢農(nóng)業(yè)大棚的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。前端采用最新的HTML5編程技術(shù)，使用Bootstrap作為前端UI框架，自帶全局CSS設(shè)置，內(nèi)嵌JQuery插件，包含十幾個(gè)可重用組件，用于創(chuàng)建圖像、下拉菜單、導(dǎo)航、警告框、彈出框等；使用highcharts圖表庫(kù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)上各種動(dòng)態(tài)圖表；使用mqttJS作為消息即時(shí)傳輸?shù)龋粷M足了物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目多樣化的前端顯示效果。后臺(tái)主要采用了Spring容器、Spring MVC框架、MyBatis ORM框架集成，采用Maven構(gòu)建項(xiàng)目管理，保證了項(xiàng)目運(yùn)行的健壯性和穩(wěn)定性。具有用戶登錄、大棚網(wǎng)關(guān)設(shè)備的增刪改查、傳感器設(shè)備的增刪改查、傳感器采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、執(zhí)行器的手動(dòng)開關(guān)、農(nóng)業(yè)場(chǎng)景自控策略設(shè)置、報(bào)警記錄查詢、歷史數(shù)據(jù)按照時(shí)間段以表格/曲線方式展示、數(shù)據(jù)導(dǎo)出excel文件、IP/關(guān)鍵詞地圖定位等功能，還具有服務(wù)器地址編輯和自動(dòng)切換功能。開發(fā)環(huán)境：IDeaUL2016 開發(fā)語(yǔ)言：JAVA 前端頁(yè)面：HTML5 通訊協(xié)議：MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議Webservice API接口

六、配置清單

類別	序號(hào)	設(shè)備名稱	數(shù)量
框架	1	框架	1
硬件設(shè)備	2	數(shù)據(jù)管理終端	1
	3	A9物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（板載WiFi/藍(lán)牙二合一模塊、7寸電容式液晶顯示屏）	1
	4	ZigBee通訊模塊（插在網(wǎng)關(guān)背面）	1
	5	ZigBee協(xié)調(diào)器	1
	6	ZigBee智能節(jié)點(diǎn)	7
	7	空氣溫濕度傳感器	1
	8	土壤溫濕度傳感器	1
	9	光線亮度檢測(cè)傳感器	1
	10	二氧化碳濃度傳感器	1
	11	風(fēng)速傳感器	1
	12	風(fēng)向傳感器	1
	13	雨雪傳感器	1
	14	FTLink智能轉(zhuǎn)發(fā)器	1
	15	遮陽(yáng)簾和卷簾電機(jī)設(shè)備	1套
	16	無線LED點(diǎn)陣顯示屏	1
	17	無線強(qiáng)電控制插座	2
	18	植物補(bǔ)光燈	1
	19	通風(fēng)扇	1
	20	噴淋滴灌設(shè)備（含水泵、滴灌帶與噴頭）	1
	21	加熱燈帶	1
	22	聲光報(bào)警器	1
	23	WiFi視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)	1
	24	無線路由器	1
軟件系統(tǒng)	25	無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)傳輸綜合程序	1
	26	農(nóng)業(yè)大棚智能網(wǎng)關(guān)管理軟件	1
	27	農(nóng)業(yè)大棚Android終端監(jiān)控軟件	1
	28	農(nóng)業(yè)大棚WEB集中監(jiān)控軟件	1
附件	22	智能網(wǎng)關(guān)電源（DC5V3A）	2
	23	交叉串口線	1
	24	交叉網(wǎng)線	1
	25	Mini USB數(shù)據(jù)線	1
	26	方口USB同步線	1
	27	FT-CC253-Debugger調(diào)試器	1
	28	SD卡讀寫器	1
	29	4G SD card	1
	30	農(nóng)業(yè)大棚鋁合金框架+線纜+插排+電源	1批
文檔	31	智能農(nóng)業(yè)大棚使用說明書	1

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LGWL-NY03型智能溫室大棚實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)