昱瑾蔬菜大棚監(jiān)控管理系統(tǒng)方案書

1、 上海昱瑾科技有限公司蔬菜大棚監(jiān)控(溫濕度，光照度，二氧化碳含量）管理系統(tǒng)方案方案書 上海昱瑾科技有限公司公司地址：上海市 浦東新區(qū) 城南路168號 綠地峰匯A座319目 錄一、公司簡介2二、企業(yè)資質及榮譽3三、系統(tǒng)背景及實施意義3四、系統(tǒng)組成、工作原理及方案介紹3五、系統(tǒng)功能6六、系統(tǒng)硬件設備介紹7一、 公司簡介上海昱瑾科技有限公司，是一家專業(yè)致力于物聯網射頻識別（RFID）產品戰(zhàn)略研究的高科技企業(yè)。公司以建設“感知中國”為己任，旨在掌握物聯網（傳感網）核心技術，努力成為傳感識別、監(jiān)控、安防、應急指揮等領域技術領先、應用為導向、行業(yè)規(guī)模產業(yè)化為牽引的物聯網高新技術企業(yè)。作為行業(yè)領先的知名企業(yè)

2、，以高校為后盾，利用強大的技術和人才優(yōu)勢，經過多年的經驗及產品積累，公司擁有一支一流的軟、硬件研發(fā)隊伍，可完成傳感器網絡技術、遠距離目標識別、數據傳輸等產品開發(fā)、生產、銷售、技術服務等。為客戶提供一流的服務。公司注冊資金800萬人民幣，公司規(guī)模達500平方米，員工有50人，其中研發(fā)人員所占比重達80%。上海昱瑾以原創(chuàng)性技術為基礎，以自主研發(fā)產品為核心，形成了基于RFID技術的大規(guī)模行業(yè)應用開發(fā)和實施的核心能力。公司的遠距離射頻識別設備采用了當今最先進的 0.18uM 的微波芯片技術，使 RFID 的性能和原來的微波技術相比得到了本質的改進，徹底解決了遠距離、大流量、超低功耗、高速移動的標識物的

3、識別和數據傳輸難題，而且成本較以往大大降低，同時也解決了中低頻電磁波技術感應距離短、防沖突能力差的致命弱點。其各項技術指標在同類產品中均處于行業(yè)領先地位，開創(chuàng)了遠距離識別技術的新紀元。公司擁有自主知識產權、企業(yè)產品標準，并通過了ISO9001：2008質量管理體系認證。公司參與了多個重大的物聯網及 RFID應用工程的研究和實施，將該技術廣泛應用在人員定位、軍事物流、食品安全、車輛監(jiān)管、證照防偽以及企業(yè)、校園的智能化管理等領域。我們相信：昱瑾RFID 技術及物聯網技術的出現將為“物物”聯網、遠距離信號識別、數據傳輸領域的運用提供強有力的技術保障。目前公司擁有多項榮譽資質：已獲得2項實用新型專利，

4、已經被受理的實用新型專利3項，外觀專利4項。已登記的軟件著作權3項，軟件產品2項。取得了“2.45GHz遠距離有源射頻識別系統(tǒng)”企業(yè)產品標準，并通過了ISO9001：2008質量管理體系認證。二、企業(yè)資質及榮譽1.本企業(yè)通過ISO9001:2008質量管理體系認證證書2.本企業(yè)在2008年獲得科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金3.本企業(yè)獲得的榮譽： 2009年度最有影響力的新銳企業(yè)榮譽稱號2010年中國物聯網優(yōu)秀應用示范項目獎”2010年中國RFID優(yōu)秀應用成果獎2010年中國RFID市場開拓獎 2010年中國最有影響力的有源RFID企業(yè)4. 本企業(yè)讀寫器和電子標簽均具有專利 本企業(yè)軟件均已經獲得軟件著作

5、權三、系統(tǒng)背景及實施意義近年來，隨著我國農業(yè)科技的發(fā)展，蔬菜大棚技術得到了廣泛的普及應用，溫室大棚數量日漸增多。對于這些蔬菜大棚來說，其自身作物的生長環(huán)境，如溫濕度、光照、CO2、土壤溫濕度等等，都需要進行檢測調控，以保持作物生長在最優(yōu)的環(huán)境中。對這些生長因素的進行實時、精確的檢測調節(jié)是實現大棚蔬菜生產優(yōu)質、高產的重要環(huán)節(jié)。但如何對蔬菜大棚進行有效的檢測調控管理，目前國內大多為人工進行，需要投入大量的人力、物力和財力，而且效率不高。現在，隨著農業(yè)產業(yè)規(guī)模的提高，對于數量較多的大棚，傳統(tǒng)的控制措施就顯現出很大的局限性。為此，在現代化的蔬菜大棚管理中通常有環(huán)境自動檢測控制系統(tǒng)，以控制蔬菜大棚生長環(huán)

6、境，適應生產需要。它以先進的技術和現代化設施，人為控制作物生長的環(huán)境條件，使作物生長不受自然氣候的影響，做到常年工廠化，進行高效率，高產值和高效益的生產。上海昱瑾開發(fā)提供的蔬菜溫室大棚環(huán)境實時監(jiān)控系統(tǒng)是專為蔬菜種植溫室研制的智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠自動監(jiān)控大棚室內溫濕度，土壤溫濕度，光照、CO2等。本方案結合了蔬菜栽培溫室的特點，采用專用的傳感器，及時有效獲取大棚內作物生長環(huán)境要素的相關參數。利用這套系統(tǒng)，大棚內的管理人員，可以實時了解到大棚內各種環(huán)境參數的變化，并據此在農科站技術人員的指導下進行相應的處理。對于農科站的技術人員而言，也能夠及時的獲取多個大棚內的環(huán)境參數，并以此進行技術指導，實現了高

7、效及時的大棚管理四、系統(tǒng)組成、工作原理及方案介紹在蔬菜大棚里安放昱瑾公司生產的溫濕度傳感電子標簽、光照傳感電子標簽、二氧化碳傳感電子標簽及相應的讀卡設備。標簽會將采集到的數據信息，如蔬菜大棚里的溫度濕度等，通過無線方式不停地向外發(fā)送信息，這樣安裝在附近的讀卡器就能接收到這些信息，并把將接收到的的信息傳到管理中心的主機。如果溫室當前的溫濕度不利于蔬菜生長，主機就會按照使用人員指定的方式輸出多種報警來提醒大棚管理員做出相應的操作，從而實現塑料大棚蔬菜的智能化管理。監(jiān)控系統(tǒng)安裝后，操作人員可根據傳感器實時監(jiān)控數據對大棚內部采暖、通風、CO2發(fā)生器等設備進行操作，有效解決了現代化智能連動溫室運行費用高

8、，耗能大等缺點。配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能更直觀形象的了解到作物的生長環(huán)境和生長情況。監(jiān)測系統(tǒng)還可根據蔬菜生長條件設置警報值，當溫濕度異常時進行報警，提醒工作人員注意。同時本系統(tǒng)可以自動調控各種傳感參數。也可以人工調控各種參數。我們可以在控制器附近安裝一個切換開關，可以在人工和自動控制之間進行切換。本套系統(tǒng)防水防塵，可以長時間運行于溫室等高溫高濕環(huán)境。并采用無線傳輸技術，保證在溫室這樣的多鋼結構建筑中信號的穩(wěn)定傳輸。數據采集工作原理如下圖所示系統(tǒng)工作示意圖該蔬菜大棚監(jiān)控系統(tǒng)含數據采集系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、操作控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)四個部分： 數據采集系統(tǒng)：由讀卡器和相關采集數據的標簽構成，現場空氣土壤的溫濕度

9、、棚內二氧化碳、光照等相關數據由相關標簽進行數據采集，同時讀卡器會及時采集標簽上的數據以便實時上傳到機房控制中心。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)：主要由球機或攝像機和網絡視頻服務器構成，由網絡視頻服務器及時處理視頻信息并上傳到機房控制中心顯示棚內作物生長的實時畫面 。 操作控制系統(tǒng)：主要有一專用操作控制箱，里面含一控制板。在機房控制中心，利用它可對大棚內部的相關通風、供水、給養(yǎng)等設備進行遠距離操控。 管理系統(tǒng)：主要由一臺專用管理服務器和一個大屏幕組成，服務器是整個系統(tǒng)的指揮控制中心，所有現場數據均匯總到服務器上，同時，可通過服務器下發(fā)命令。大屏幕事配合現場視頻系統(tǒng)，以便更清晰明朗的顯示現場作物的生長情況。系統(tǒng)

10、網絡拓撲圖1.為實現管理的實時、高效和可靠，系統(tǒng)采用包括前端監(jiān)控、中間通訊層、后臺調度監(jiān)控的三層體系架構。前端監(jiān)控采用C/S架構，后臺監(jiān)控則是利用B/S架構。2、通過INTENET連接，在網絡許可的范圍內，可以實現隨時隨地查看控制現場情況五、系統(tǒng)功能監(jiān)控中心c/s軟件功能1. 系統(tǒng)登錄功能 用戶名和密碼 2. 實時顯示各種參數可以實時顯示現場蔬菜大棚的 各種傳感參數 大棚溫濕度 大棚土壤溫濕度 光照 CO2 視頻 其它傳感信息3. 可以查詢上述參數4. 可以excel表格導出上述信息 可以打印5. 可以生成各種報表6. 可以設置各種參數讀卡器對應哪個大棚 控制器對應哪個大棚 標簽對應的哪個大棚

11、的哪個傳感參數 支持excel表格的導入 導出功能7. 可以將采集的數據進行備份和還原8. 可以根據采集的傳感信息對指定的控制器進行控制比如 制冷 開關天窗 打開關閉鼓風機 控制其它操作等監(jiān)控中心 b/s軟件功能9. 系統(tǒng)登錄功能 用戶名和密碼 10. 實時顯示各種參數可以實時顯示現場蔬菜大棚的 各種傳感參數 大棚溫濕度 大棚土壤溫濕度 光照 CO2 視頻 其它傳感信息11. 可以查詢上述參數12. 可以excel表格導出上述信息 可以打印13. 可以生成各種報表14. 可以設置各種參數讀卡器對應哪個大棚 控制器對應哪個大棚 標簽對應的哪個大棚的哪個傳感參數 支持excel表格的導入 導出功能

12、15. 可以將采集的數據進行備份和還原16. 可以根據采集的傳感信息對指定的控制器進行控制比如 制冷 開關天窗 打開關閉鼓風機 控制其它操作17. 支持在任何一臺能上網的電腦或者手機上 都能查看現場的各種傳感參數 能控制現場的控制器功能18.支持將這些信息顯示到電視墻的功能?，F場c/s 軟件功能1. 用戶名登陸2. 可以和監(jiān)控中心建立聯系3. 實時顯示各種參數可以實時顯示現場蔬菜大棚的 各種傳感參數 大棚溫濕度 大棚土壤溫濕度 光照 CO2 視頻 其它傳感信息4. 可以查詢上述參數5. 可以excel表格導出上述信息 可以打印6. 可以生成各種報表7. 可以設置各種參數讀卡器對應哪個大棚 控制

13、器對應哪個大棚 標簽對應的哪個大棚的哪個傳感參數 支持excel表格的導入 導出功能可以手動錄入一些臨時采集的信息，并將這些信息傳給監(jiān)控中心，支持將這些信息顯示到LED顯示屏的功能六、系統(tǒng)硬件設備介紹數據采集部分1.M5000讀卡器1.1.電氣特征參數規(guī)格電 源+9V到+12V DC（MAX 1000mA）通信接口RS485接口 波特率：2400-38400，通訊檢錯CRC16循環(huán)冗余校驗可靠性MTBF70000小時工作壽命15年1.2.微波鏈路特性參數規(guī)格信號調制方式GFSK頻率2.4 - 2.45 GHz接收靈敏度-93dBm(可用發(fā)命令的方式進行調整)天線極化垂直讀寫區(qū)域 全向范圍微波通

14、訊距離<50m微波通訊檢錯CRC16循環(huán)冗余校驗通訊加密面談位誤碼率/B.E.R10-71.3.物理特征外殼材料鑄鋁讀寫器類型只讀/讀寫功能外型263*256*83mm 重量1.5kg 顏色灰色防護等級IP34安裝方式支架安裝 或者懸掛1.4.工作環(huán)境1） 工作溫度：-40 +802） 工作濕度：小于853） 存儲溫度：-40 +804） 震動：102000Hz，15g 三個軸5） 自由跌落：1000mm混凝地面，每個面2次； 6） 抗電磁干擾：10V/m 0.11000MHz AM調幅電磁波1.5產品特點 防沖突性: 先進的防碰撞技術，可同時識別100個/秒以上標識。 高速度: 最高識

15、別速度可達200公里/小時。 安全性: 加密算法與認證，確保數據安全，防止鏈路竊聽與數據破解。 方向性: 可實現有方向性和無方向性的識別。 高可靠: -40-85，防沖擊。 成本性: 全部采用0.18uM的芯片，成本更低。 傳輸性: 低頻和高頻均是全球開放微波頻段，無須申請和付費。 高抗干擾性: 對現場各種干擾源無特殊要求。2.傳感型電子標簽2.1.電氣特征電 源 +9V到+12V DC（MAX 1000mA）工作頻率5分鐘采集一次溫濕度 3次/秒 每次連發(fā)10次 可以存儲記錄2.2.微波鏈路特性信號調制方式GFSK通訊速率雙向1024Kbit/s工作頻率2.45GHz最大輸出功率0dbm最大

16、通訊距離50米位誤碼率10-92.3.物理特征外殼材料高溫改性ABS塑料標簽類型只讀型/讀寫型外型132×67×50 mm重量100克顏色默認黑絲 多種顏色防護等級IP34安裝方式懸掛、粘貼物體表面2.4.工作環(huán)境7） 工作溫度：-40 +808） 工作濕度：小于859） 存儲溫度：-40 +8010） 震動：102000Hz，15g 三個軸11） 自由跌落：1000mm混凝地面，每個面2次； 12） 抗電磁干擾：10V/m 0.11000MHz AM調幅電磁波2.5工作原理廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學量轉變成便于利用的電信號的器件。國際電工委員會IEC的定義為

17、“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉換成可供測量的信號”?！拔锢砹俊苯涍^“傳感器”轉換成可測量的模擬電信號后，還要進行復雜的后期加工處理，包括：濾波、放大、數字化、規(guī)范化、存儲、轉發(fā)等，最后進入后臺處理系統(tǒng)。蘇州木蘭電子將“有源主動式RFID技術“與“傳感技術”相結合，誕生了具有劃時代意義的全新產品 - “木蘭傳感標簽”系列。這一系列產品的共同特點是在傳統(tǒng)主動式有源標簽的功能平臺之上，增加各種“傳感器”，實現“傳感” 、“識別” 、“無線傳輸”等功能于一體，從而極大拓展了傳統(tǒng)RFID技術的應用領域。2.6.量測特性空氣溫濕度傳感標簽和土壤溫濕度傳感標簽參數一樣，只是傳感器方式不同

18、。2.6.1、溫濕度量測特性測溫范圍-40+123.8測溫精度±1測濕范圍0-100%RH測濕精度4.5%RH2.6.2、CO2量測特性測溫范圍05000ppm分辨率5ppm（02000ppm） 10ppm（05000ppm）精確度50ppm重復性30ppm響應時間小于30s預熱時間3分鐘2.6.3、光照量測特性控制部分3.控制器 3.1.電氣特征參數規(guī)格電 源+9V到+12V DC（MAX 1000mA）通信接口RS485接口 波特率：2400-38400，通訊檢錯CRC16循環(huán)冗余校驗5路485信 可以連接電腦 讀卡器 LED顯示屏等信號可靠性MTBF70000小時工作壽命15年

19、輸入參數干觸點信號輸入 支持6路信號輸入輸出參數繼電器信號輸出 8路輸出韋根信號輸入同時支持4路韋根信號輸入顯示接口預留LED數碼管顯示 LCD數碼管顯示3.2.物理特征外殼材料鑄鋁外型長方形 300*250*80mm重量3kg 顏色黑色安裝方式桌面放置 懸掛 室內使用 室外需要加防護措施3.3.工作環(huán)境工作溫度：-20 +80工作濕度：小于85存儲溫度：-40 +803.4應用領域門禁，停車場，系統(tǒng)集成，嵌入式控制系統(tǒng)等視頻采集部分視頻服務器 DS-6101HF-IP是?？低暬赥I平臺開發(fā)的視頻服務器，采用Linux操作系統(tǒng)，Davinci處理器，運行穩(wěn)定可靠。采用標準H.264壓縮算法

20、，支持多種分辨率實時編碼，支持多種網絡協(xié)議，可以應用于多種不同領域的安防防范。 所有通道支持4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF實時編碼 采用10/100Mbps自適應以太網口，支持TCP、UDP、RTP等多種網絡協(xié)議；典型應用球機 8寸紅外智能球型云臺(含27倍一體化攝像機)型號：VNA-7008P紅外智能球型云臺集云臺控制、攝像機控制、內置紅外燈控制于一體，可使用戶在完全無光的環(huán)境下，也能得到清晰的監(jiān)控圖像，實現真正的日夜監(jiān)控。采用當今先進的設計工藝，機械設計精巧簡單，可任意定位及連續(xù)追蹤掃描，實現真正意義上的全方位、無盲點的智能監(jiān)控；可靠性高，可長期穩(wěn)定運行，無需維護。自動識別

21、PELCO-D/PELCO-P協(xié)議，支持多種流行的控制系統(tǒng)平臺，可自動識別多種主流攝像機；使客戶無需再進行協(xié)議的選擇，方便客戶的使用。此產品具有一些高速球才有的功能，如比例降速功能、自動翻轉功能、看守位功能、花樣掃描功能、上電動作指定等。其他的一些功能如巡航軌跡、水平限掃、360度水平掃描等功能，該球機同樣具備。有了這些功能，使操作者在使用過程中，會非常方便的實現監(jiān)控意圖，真正體現出智能監(jiān)控的便利性。紅外智能球型云臺的種種特性使之適用于各行各業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)。如電力系統(tǒng)、電信部門、銀行保安、廠礦企業(yè)、智能小區(qū)大廈、超市商場、城市道路監(jiān)控、機場、車站等監(jiān)控場合。二、產品特點： 采用步進電機驅動，微電

22、腦精確控制，每步精密細分設計，運行平穩(wěn)可靠 自動識別多種主流攝像機，自動識別PELCO-D/PELCO-P協(xié)議 256位地址編碼，4種波特率選擇 采用精密導電環(huán)結構，實現360度連續(xù)旋轉，無監(jiān)視盲區(qū) 兩種360度水平線掃模式，兩種可編程水平限掃模式，一條花樣掃描軌跡 可編程水平限掃模式的起點、終點停留時間可調 如設備意外斷電，上電后自動運行斷電前狀態(tài) 有比例降速功能、自動翻轉功能、看守位功能等 128個預置點，6條巡航軌跡，每條軌跡可單獨刪除，預置點停留時間可調 專利創(chuàng)新的結構設計，球罩與機芯一起旋轉. 紅外燈隨云臺一起上下、左右旋轉，充分利用光源，使攝像機視野一直清晰 獨特設計的攝像機、紅外

23、燈分倉隔光系統(tǒng)，夜間沒有任何反光現象 封閉球罩上攝像通道以外區(qū)域，使攝像更隱蔽 選擇攝像機范圍廣，可使用一體化攝像機或攝像機加可變倍鏡頭方式 安裝使用簡便，與普通球型云臺安裝使用方式一樣 采用臺灣鼎元原裝芯片紅外燈管，優(yōu)化線路板散熱方案，避免局部過熱 恒流恒壓電路設計，保證紅外燈能長時間、長壽命工作 紅外燈板風冷循環(huán)系統(tǒng)，夾層散熱；開啟紅外燈，風冷系統(tǒng)即時開始工作 亞克力光學球罩，透光性好，無變形可以選擇LG，SONY，三 星，日 立一體化攝像機。四、主要技術指標： 項 目指 標云 臺 類 型8寸水平旋轉范圍360°無限位水平旋轉速度0.5°/S -12°/S垂直

24、旋轉范圍90°（180°自動翻轉）垂直旋轉速度0.5°/S -6°/S通 訊 方 式RS485預 置 點 數128個巡 航 軌 跡6條默認巡航軌跡，1條花樣掃描軌跡水平掃描軌跡2條360°水平掃描軌跡，2條水平限掃軌跡通 訊 波特率1200/2400/4800/9600 BPS攝像機鏡頭內置22倍光學變倍，鏡頭(3.985.8mm),最低照度0Lux(IR ON)紅外燈內置10MM 48顆紅外燈，紅外距離80米輸 入 電 壓DC 12V輸 入 功 率云臺：10W，加熱/風扇功率：15W紅外燈板功率15W工 作 溫 度室內型：0-49 室外型：-25-49溫 控 范 圍加熱器（選定）： 5±5 ON 10±5 OFF信 噪 比50dB視 頻 輸 出復合訊號1.0Vp-p/75材 料上罩：阻燃ABS 或 鋁 光學透明罩：亞克力最大 攝像機加鏡頭 尺寸170×65×70 mm云臺 重量 （不含支架）3Kg五攝像機參數型號27倍一體化彩轉黑攝像機 成像元件1/4"Exview HAD CCD鏡頭27倍光學變焦 F =1.6 f=3.25mm87