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LGWL-NY02型 物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)
一、產(chǎn)品簡介
LGWL-NY02型 物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用，系統(tǒng)結(jié)合ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)控制技術(shù)、條碼識別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)TCP/IP技術(shù)、移動通訊技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，全面監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中空氣溫濕度、土壤水分、溫濕度、光照、CO2、氣象等與農(nóng)作物生產(chǎn)息息相關(guān)的參量，快捷組建現(xiàn)場監(jiān)測控制系統(tǒng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)，可方便的進行現(xiàn)場和遠程顯示監(jiān)測、并聯(lián)動控制遮陽簾、通風(fēng)、噴淋等設(shè)施，生動有效的展現(xiàn)和實施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化與現(xiàn)代化。
二、產(chǎn)品特點
1、強大的通訊節(jié)點
系統(tǒng)配套的ZigBee無線通訊節(jié)點，采用工業(yè)級接口設(shè)計，可安裝外殼，支持電池供電，并直接提供傳感器電源，可內(nèi)置多種獨立傳感器，板載繼電器開關(guān)、液晶顯示器、模擬電壓檢測、模擬電流檢測、Modbus工業(yè)現(xiàn)場總線接口，可外接多種工業(yè)級傳感器，該節(jié)點即是一款功能完備的教學(xué)開發(fā)系統(tǒng)，亦可滿足一定的產(chǎn)品和項目硬件需求。
2、工業(yè)級真實傳感器
系統(tǒng)采用的傳感器全部為農(nóng)業(yè)行業(yè)專用的真實設(shè)備，具有防護外殼，采用標(biāo)準(zhǔn)通訊接口。具有精度、線性度高，使用壽命長等特點，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境質(zhì)量實時監(jiān)控，工業(yè)過程及安全防護監(jiān)控，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控。
3、靈活豐富的控制軟件
系統(tǒng)配套帶顯示設(shè)備的觸控網(wǎng)關(guān)，提供本地網(wǎng)關(guān)監(jiān)控軟件，也可通過網(wǎng)關(guān)的相關(guān)服務(wù)接口，使用遠程設(shè)備進行系統(tǒng)的監(jiān)控，包括移動手持設(shè)備的客戶端Android軟件、Web瀏覽器訪問，手機中文短信息交互等功能。系統(tǒng)開放全部源碼及中間件接口，方便教學(xué)及二次開發(fā)。
三、系統(tǒng)構(gòu)成
物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)主要由仿真沙盤、智能網(wǎng)關(guān)、傳感器、執(zhí)行器四部分構(gòu)成。
1、仿真沙盤，包括溫室大棚培育單元、澆灌單元、遮陽卷簾單元、食品運輸加工單元等模擬場景。
2、智能網(wǎng)關(guān)，采用高性能低功耗的Cortex-A8處理器，運行嵌入式系統(tǒng)，提供系統(tǒng)服務(wù)程序，可支持遠程網(wǎng)絡(luò)WEB訪問或客戶端軟件。
3、傳感器節(jié)點，包含溫度、濕度、光照度、土壤水分、二氧化碳、大氣壓力、雨雪、風(fēng)速傳感器、視頻攝像機。
4、執(zhí)行器節(jié)點，包含電動遮陽簾、電動水泵、電子加熱器、植物生長燈、換氣風(fēng)扇、聲光報警、語音播放器、LED信息顯示器、太陽能供電系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)功能
1、實時監(jiān)測功能
通過傳感設(shè)備實時采集溫室內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳、土壤水分、棚外光照度、大氣壓力、雨雪天氣、風(fēng)速等氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸給網(wǎng)關(guān)服務(wù)管理平臺進行動態(tài)顯示和分析處理，以直觀的圖表和曲線的方式顯示，并提供各種聲光報警信息和短信報警信息。
2、聯(lián)動調(diào)控功能
系統(tǒng)會根據(jù)檢測到的傳感器信息情況自動調(diào)節(jié)和控制。
（1）根據(jù)光照度，自動控制電動遮陽簾和植物生長燈的打開和關(guān)閉；
（2）根據(jù)CO2濃度，自動控制風(fēng)扇換氣；
（3）根據(jù)溫濕度閥值，自動開啟加熱器；
（4）根據(jù)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，自動進行澆灌；
3、圖像與視頻監(jiān)控功能
系統(tǒng)提供視頻本地與遠程監(jiān)控功能，直觀地反映農(nóng)作物生產(chǎn)的實時狀態(tài)，病蟲害監(jiān)測，引入視頻圖像處理，既可直觀反映作物的生長長勢，也可以側(cè)面反映作物生長的整體狀態(tài)及營養(yǎng)水平?？梢詮恼w上提供更加科學(xué)的種植決策理論依據(jù)。
4、數(shù)據(jù)查詢與警告功能
系統(tǒng)可以實時查詢溫室內(nèi)的各項環(huán)境參數(shù)、歷史溫濕度曲線、歷史機電設(shè)備操作記錄、歷史照片等信息，便于尋找農(nóng)作物生長環(huán)境規(guī)律，做出正確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策。警告功能可預(yù)先設(shè)定適合農(nóng)作物生長條件的傳感器上限值和下限值，當(dāng)某個數(shù)據(jù)超出限值時，系統(tǒng)提示警告信息及遠程通知。
5、遠程訪問與控制功能
系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)服務(wù)軟件，可通過手機、電腦訪問服務(wù)器，遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境信息及查詢數(shù)據(jù)。
五、軟件資源
1、部分本地控制界面：
2、部分Andriod界面：
3、部分實訓(xùn)實驗圖片：
六、硬件配件參數(shù)
七、實驗項目
LGWL-NY02型 物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用，系統(tǒng)結(jié)合ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)控制技術(shù)、條碼識別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)TCP/IP技術(shù)、移動通訊技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，全面監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中空氣溫濕度、土壤水分、溫濕度、光照、CO2、氣象等與農(nóng)作物生產(chǎn)息息相關(guān)的參量，快捷組建現(xiàn)場監(jiān)測控制系統(tǒng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)，可方便的進行現(xiàn)場和遠程顯示監(jiān)測、并聯(lián)動控制遮陽簾、通風(fēng)、噴淋等設(shè)施，生動有效的展現(xiàn)和實施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化與現(xiàn)代化。
1、強大的通訊節(jié)點
系統(tǒng)配套的ZigBee無線通訊節(jié)點，采用工業(yè)級接口設(shè)計，可安裝外殼，支持電池供電，并直接提供傳感器電源，可內(nèi)置多種獨立傳感器，板載繼電器開關(guān)、液晶顯示器、模擬電壓檢測、模擬電流檢測、Modbus工業(yè)現(xiàn)場總線接口，可外接多種工業(yè)級傳感器，該節(jié)點即是一款功能完備的教學(xué)開發(fā)系統(tǒng)，亦可滿足一定的產(chǎn)品和項目硬件需求。
2、工業(yè)級真實傳感器
系統(tǒng)采用的傳感器全部為農(nóng)業(yè)行業(yè)專用的真實設(shè)備，具有防護外殼，采用標(biāo)準(zhǔn)通訊接口。具有精度、線性度高，使用壽命長等特點，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境質(zhì)量實時監(jiān)控，工業(yè)過程及安全防護監(jiān)控，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控。
3、靈活豐富的控制軟件
系統(tǒng)配套帶顯示設(shè)備的觸控網(wǎng)關(guān)，提供本地網(wǎng)關(guān)監(jiān)控軟件，也可通過網(wǎng)關(guān)的相關(guān)服務(wù)接口，使用遠程設(shè)備進行系統(tǒng)的監(jiān)控，包括移動手持設(shè)備的客戶端Android軟件、Web瀏覽器訪問，手機中文短信息交互等功能。系統(tǒng)開放全部源碼及中間件接口，方便教學(xué)及二次開發(fā)。
三、系統(tǒng)構(gòu)成
物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)主要由仿真沙盤、智能網(wǎng)關(guān)、傳感器、執(zhí)行器四部分構(gòu)成。
1、仿真沙盤，包括溫室大棚培育單元、澆灌單元、遮陽卷簾單元、食品運輸加工單元等模擬場景。
2、智能網(wǎng)關(guān)，采用高性能低功耗的Cortex-A8處理器，運行嵌入式系統(tǒng)，提供系統(tǒng)服務(wù)程序，可支持遠程網(wǎng)絡(luò)WEB訪問或客戶端軟件。
3、傳感器節(jié)點，包含溫度、濕度、光照度、土壤水分、二氧化碳、大氣壓力、雨雪、風(fēng)速傳感器、視頻攝像機。
4、執(zhí)行器節(jié)點，包含電動遮陽簾、電動水泵、電子加熱器、植物生長燈、換氣風(fēng)扇、聲光報警、語音播放器、LED信息顯示器、太陽能供電系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)功能
1、實時監(jiān)測功能
通過傳感設(shè)備實時采集溫室內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳、土壤水分、棚外光照度、大氣壓力、雨雪天氣、風(fēng)速等氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸給網(wǎng)關(guān)服務(wù)管理平臺進行動態(tài)顯示和分析處理，以直觀的圖表和曲線的方式顯示，并提供各種聲光報警信息和短信報警信息。
2、聯(lián)動調(diào)控功能
系統(tǒng)會根據(jù)檢測到的傳感器信息情況自動調(diào)節(jié)和控制。
（1）根據(jù)光照度，自動控制電動遮陽簾和植物生長燈的打開和關(guān)閉；
（2）根據(jù)CO2濃度，自動控制風(fēng)扇換氣；
（3）根據(jù)溫濕度閥值，自動開啟加熱器；
（4）根據(jù)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，自動進行澆灌；
3、圖像與視頻監(jiān)控功能
系統(tǒng)提供視頻本地與遠程監(jiān)控功能，直觀地反映農(nóng)作物生產(chǎn)的實時狀態(tài)，病蟲害監(jiān)測，引入視頻圖像處理，既可直觀反映作物的生長長勢，也可以側(cè)面反映作物生長的整體狀態(tài)及營養(yǎng)水平?？梢詮恼w上提供更加科學(xué)的種植決策理論依據(jù)。
4、數(shù)據(jù)查詢與警告功能
系統(tǒng)可以實時查詢溫室內(nèi)的各項環(huán)境參數(shù)、歷史溫濕度曲線、歷史機電設(shè)備操作記錄、歷史照片等信息，便于尋找農(nóng)作物生長環(huán)境規(guī)律，做出正確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策。警告功能可預(yù)先設(shè)定適合農(nóng)作物生長條件的傳感器上限值和下限值，當(dāng)某個數(shù)據(jù)超出限值時，系統(tǒng)提示警告信息及遠程通知。
5、遠程訪問與控制功能
系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)服務(wù)軟件，可通過手機、電腦訪問服務(wù)器，遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境信息及查詢數(shù)據(jù)。
五、軟件資源
1、部分本地控制界面：
| 名稱 | 參數(shù) | 數(shù)量 |
| 智能網(wǎng)關(guān)控制器 |
CPU處理器：Samsung S5PV210,Cortex-A8,主頻為1GHz DDR2內(nèi)存： 1GB NAND FLASH：1GB LCD液晶和觸摸屏：7寸TFT LCD，高精度電阻式觸摸屏，支持校準(zhǔn)，預(yù)留電容屏接口 通訊接口：GPRS\3G\ZigBee\IEEE802.11\以太網(wǎng)口\UART\CAN\RS485 音視頻接口：HDMI1.4\AV-IN\TV-OUT\立體聲音頻輸入輸出\MIC 存儲接口：SD卡\USB |
1個 |
| 無線路由 |
品牌：TP-Link/普聯(lián)技術(shù) TP-Link型號：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(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：802.11b802.11g802.11n 無線網(wǎng)絡(luò)支持頻率：2.4G 內(nèi)置防火墻：是 WDS：支持 WPS：支持 無線天線：不可拆 |
1個 |
| 無線通訊模塊 |
處理器：CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。 存儲：256KB閃存和8KB RAM 板載接口：內(nèi)置1路AC 250V/10A繼電器，可實現(xiàn)現(xiàn)場電氣設(shè)備控制；1路模擬電壓、1路模擬電流采集接口，支持其它模擬、數(shù)字信號外置傳感器；1路Modbus工業(yè)現(xiàn)場總線接口；1.3寸液晶屏；蜂鳴器；USB轉(zhuǎn)串口；ISP下載口；內(nèi)置傳感器接口；外接傳感器電源輸出口；板載PCB天線與SMA座外接天線可選； 通訊距離：>70m 支持供電方式：AA電池、工業(yè)蓄電池、太陽能電池、220v電源適配器 外殼：密封ABS朔料外殼封裝 |
20個 |
| 光照度傳感器 |
供電電壓：12V DC 感光體：帶濾光片的硅藍光伏探測器 波長測量范圍：380nm～730nm 準(zhǔn)確度：±7％ 重復(fù)測試：±5% 溫度特性：±0.5%/℃ 測量范圍：0～200000Lux 輸出形式：模擬量 0-5V 使用環(huán)境：0℃～70℃、0%RH～70%RH； 大氣壓力：80～110kPa |
1個 |
| 風(fēng)速傳感器 |
供電電壓：DC 12V 輸出形式：模擬量 0-5V 響應(yīng)時間：＜2S 傳輸距離：＞1㎞ 測量范圍：0 ~50M/S 測量精度：± 3% 啟動風(fēng)速：＜0.8M/S 環(huán)境溫度：-40~85℃（常用） |
1個 |
| 溫濕度傳感器 |
供電電壓：DC 12V，電流< 10mA 測量范圍：溫度：-20℃~70℃；濕度：0～100%rh 測量精度：溫度：±0.5℃；濕度：±4.5%rh 顯示分辨率：溫度：0.1℃；濕度：0.1％RH 接口類型：模擬量 0-5V |
1個 |
| 二氧化碳傳感器 |
供電電壓：12V DC 量程：0 ~ 5000ppm 精度：±3% ppm讀數(shù) (0~3000ppm) @10 ~50℃ 分辨率：1ppm 響應(yīng)時間：小于5分鐘 數(shù)據(jù)更新時間：每2秒 預(yù)熱時間 @25℃：小于5分鐘 操作環(huán)境溫度：0 ~50℃, 0 ~ 95%RH（非凝露） 保存溫度：-40℃ ~70℃ 輸出：模擬量 0-5V 功耗：Peak 150mA, Low 25mA (@5VDC) |
1個 |
| 土壤水分傳感器 |
工作電壓：12V DC 工作電流：30mA 測量參數(shù)：土壤容積含水率 測量單位：%( m3/m3) 測量量程：0～100% 測量精度：0～50%（m3/m3）范圍內(nèi)為±2%（m3/m3） 工作范圍：-30℃～70℃ 輸出信號：模擬量 0-5V 穩(wěn)定時間：通電后1秒 響應(yīng)時間：＜1秒 |
1個 |
| 大氣壓力傳感器 |
工作電壓：12V DC 量程范圍：0～100,110,120Kpa 信號輸出：4～20mA 供電范圍：12～36VDC 測量精度：≤ 0.2％F.S 使用溫度：- 40℃～80℃ 負載(Ω)：≤(U-7.5V)/0.02 響應(yīng)時間：≤ 1ms 測量介質(zhì)：空氣 |
1個 |
| 雨雪傳感器 |
工作電壓：12V DC 測量范圍：雨、雪有無查詢 輸出形式：開關(guān)量（一組常開/一組常閉） 負載能力：(觸電容量)1A/ 24VDC；1A /120VAC 工作環(huán)境：溫度-40℃～50℃ 濕度≤100%RH 外殼防護等級：IP45 |
1個 |
| 植物生長燈 |
工作電壓：12V DC 功率：5w 透鏡角度：90-120 波長：藍光455-465nm 環(huán)境溫度：<60° |
1個 |
| 空氣加熱器 |
工作電壓：12V DC 額定功率：200W 材質(zhì)：PTC絕緣型空氣加熱 壽命：3年內(nèi)功率衰減<10% |
1個 |
| 換氣風(fēng)扇 |
工作電壓：DC 12V 轉(zhuǎn)速：3000(R/min) 風(fēng)量：9.23/13.96(CFM) 噪音：26/30(dB-A) 框架：注塑一次成型,PBT+30%玻線+VO級阻燃劑 風(fēng)葉：注塑一次成型,PBT+30%玻線+VO級阻燃劑 軸承：采用高精度、長壽命低噪音滾珠軸承 絕緣電阻：500兆歐以上; 電壓范圍：額定電壓+15% 使用環(huán)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 窗型：天棚簾 尺寸：100x80cm 控制方式：電動 布藝簾材質(zhì)：布簾 遮光功能：裝飾、全遮光 通訊接口：無線遙控 |
1套 |
| 電動水泵 |
額定電壓：DC 12V 使用電壓：DC5V～DC12V 工作電流：1050Ma±10% 揚程：4米±10% 流量：550L/H±10% 噪聲：（35dB0.5M以內(nèi)） 流體溫度范圍：0度到65度, 連續(xù)使用壽命：20000小時以上 防水等級為：IP68 |
1套 |
| 聲光報警器 |
工作電壓：DC 12V 功率：10W 喇叭分貝：90DB 外殼：具有良好的防塵、防水性能。 顏色：紅色 |
1個 |
| 云臺攝像機 |
工作電壓：DC12V，*大工作電流500mA。 *大水平轉(zhuǎn)角：0-355° *小水平轉(zhuǎn)角：0-20° 垂直轉(zhuǎn)角：0°—90° 通訊接口：RS485\WIFI 轉(zhuǎn)速：水平約12°/S，垂直約10°-30°/S（可選） *大載荷：0.5KG 基本功能：上、下、左、右、自動旋轉(zhuǎn) 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 分辨率：16x64，支持漢字、圖片 級聯(lián)：支持級聯(lián) |
1個 |
| 語音播報器 |
工作電壓：DC 5V 語音：電子語音合成 通訊接口：UART |
1個 |
| 太陽能供電系統(tǒng) |
太陽能電池板：18V/8W 尺寸：232x342x8mm 電源箱：4000mA鉛酸電池 系統(tǒng)輸出：5-12V 太陽光充電時間：8-10小時(冬季更長) 適配器充電時間：4-5小時 |
1套 |
