·设备外观

·设计简述

    物联网在农业领域中有着广泛的应用。我们从农产品生产不同的阶段来看，无论是从种植的培育阶段和收获阶段，都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。中国是农业大国，物联网技术的发展，不仅对我国农业的推动产生深远了影响，也推进了各高等院校物联网专业的发展与壮大。目前，智能温室大棚在农业中应用非常广泛。
    实训系统综合运用传感器采集、设备控制、无线传感器网络、移动通信、嵌入式系统、中间件等物联网技术以及多学科技术的交叉融合，依托部署在温室大棚中的各种传感器节点、控制节点、智能网关、服务器与客户端实现温室大棚农业生产环境的智能感知、智能分析、智能决策、智能控制以及智能预警等，为农业生产向精细化、可视化、自动化方向的迈进提供了技术储备，为物联网专业教学提供了一个完备的应用实训系统。

·主要参数

    1.工作电源：单相三线AC220V±10%  50Hz；
    2.工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度＜85%（25℃） 海拔＜4000m；
    3.装置容量：≤0.5KVA；
    4.外形尺寸：1600mm×1000mm×1500mm；
    5.安全保护：具有接地、漏电压、漏电流保护，安全指标符合国家标准。

·组成及功能

    智能温室大棚实训装置主要由感知设备、控制设备、智能网关、供电设备、智能终端、铝合金钢架模型等组成。
    1.感知设备
    主要由传感器调理板、ZigBee通信处理板以及接口底板组成的节点。标配传感器包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、雨雪传感器、风速传感器等，可根据客户需求定制不同类型的传感器节点。
    2.控制设备
    主要由执行设备、ZigBee通信处理板以及接口底板组成的节点，交流220V供电，整体封装在标准的86盒内，安全可靠。标配执行设备包括加湿器、电动卷帘、补光灯、加热灯带、滴灌、换气扇等，可根据客户需求定制不同的控制设备。
    3.智能网关
    安装在本地，整体封装在模具内，操作方便，美观大方。嵌入式主板集成ZigBee无线通信模块，与系统传感器节点、控制器节点进行ZigBee数据通信。主板也集成了WiFi模块，用于连接无线路由器，通过TCP/IP协议与智能终端进行数据通信，降低以太网布线的复杂度。主板留有3G模块的接口，可实现智能网关直接接入移动互联网的功能。
    4.供电设备
    配有完善的供电设备，包括空气开关、急停开关、电源指示灯等，安装在底座钢架上，为系统输入安全稳定的交流220V总电源。
    5.智能终端
    主要指运行Android系统的平板电脑或智能手机。
    6.钢架模型
    支撑温室大棚的整个设施，内部铺设供电线路。除了提供标准农业大棚钢架模型外，还可根据学校的要求设计温室大棚的外观，感知与控制设备的类型，设备部署的方式，模型材料以及是否使用真实的农作物等。
    7.在温室环境里，单个温室即可成为无线传感网络的一个测量控制区，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点（如风机、低压电机、电磁阀等工作电流低的执行机构）构成无线传感网络来测量土壤温度、水分、空气温度、湿度、光照强度、CO₂浓度来获得作物生长的最佳条件，通过自动调节温室环境、实现温室集约化、网络化远程管理。
    主要测控参数：（实际应用中还有很多其它指标，因为是模拟系统，选择了几种主要指标）

测控指标	参数
空气温度	范围：-40℃~120℃ 精度：±0.5℃
土壤温度	范围：-20℃~120℃ 精度：±0.5℃
CO2浓度	范围：0~2000PPM 精度：±50PPM
空气湿度	范围：0~100%RH 精度：±3%RH
光照强度	范围：0~200000LUX 精度：±20LUX

    其中传感器包括：温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、CO₂浓度传感器等。
    监控中心电脑通过无线传感网络读取传感器数据，并根据定义好的逻辑模型，控制各种执行器件，包括照明灯、加湿器、电机、电磁阀等。

·实训项目

    1.大棚光线采集显示实验
    2.大棚温湿度采集显示实验
    3.大棚外雨雪监测显示实验
    4.大棚外风速检测显示实验
    5.大棚内二氧化碳监测显示实验
    6.大棚土壤温湿度检测显示实验
    7.滴灌设备控制实验
    8.植物补光灯控制实验
    9.通风扇控制实验
    10.大棚卷帘控制实验
    11.大棚地热控制实验
    12.加湿器控制实验
    13.大棚温湿度终端显示实验
    14.大棚光线终端显示实验
    15.大棚土壤温湿度终端显示实验

·配置清单