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一、概述

YG-SAC-SYS-01智慧農業實訓系統以農業大棚模型為載體，能夠對影響農作物生長的環境傳感數據實時監測，同時根據環境參數閾值設置實現對現場電氣設備的自動化控制，如風扇、加濕器、除濕器、空調、照明設備、灌溉設備等，并支持遠程控制。常用環境監測傳感器包括空氣溫濕度、土壤溫濕度、環境光照等傳感器。亦可支持無縫擴展無線傳感器節點，如大氣壓力、水位監測、CO2、煙霧、紅外人體感應等傳感器。根據常見農作物種植經驗對系統關鍵值的設定進行判別，當某種數據偏離設定值時，大棚會自動做出反應（如溫度偏低時則打開供暖設施；溫度偏高時則開門通風；水量不足時則自動打開噴淋裝置等)。通過更加精細和動態的監控方式對農作物進行管理，更好地感知農作物的生長環境，通過智能控制提高資源利用率和生產力水平。

智慧農業實訓系統可以作為學校進行智能農業實訓的教學工具，大棚模型內配置了完整的傳感器設備及模擬農業噴灌、光照、排風設施等。硬件主要包括服務器、物聯網網關、各種傳感器、各種控制設備、攝像頭以及其它網絡設備等。

二、系統結構

智慧農業實訓系統采用完整的物聯網技術架構，即感知層、傳輸層和應用層，前端采用智能傳感器控制節點采集各種數據并控制各種被控對象，傳輸層通過ZIGBEE、WIFI、3G網絡接入智能網關，將各種數據傳輸至云端服務器進行數據處理并反饋給控制器。系統包含了智能視頻服務、Niagara智能中間件和云計算中心等平臺，軟硬件設計資源可開放供教學科研使用。系統使用了帶通信模塊的各類傳感器、自動加溫控制器、電動卷簾、電動開窗控制器、噴淋控制器、排風控制器、紅外監控攝像頭等設備以及支持各類通信協議的嵌入式網關。

系統拓撲結構圖

智慧農業實訓系統軟件結構圖

農業大棚界面

三、系統功能子模塊

智慧農業實訓系統是基于B/S結構，主要包括以下功能模塊：空氣溫濕度光照采集、土壤溫濕度采集、CO2濃度采集、實時曲線、歷史數據存儲、參量超閾值預警、風速風向采集、遠程視頻監控、定時自動截圖、安全偵測、溫濕度自動控制、土壤溫濕度自動控制、光照強度自動控制等。

四、主要實驗列表

1、卷簾控制實驗
       a.無線組網實驗；
       b.溫濕度采集實驗；
       c.光照度采集實驗；
       e.二氧化碳濃度采集實驗；
       f.風力風速采集實驗；
       g.光照控制實驗；
       h.噴灌系統控制實驗。

2、大棚異常環境報警實驗
       a.風扇控制實驗；
       b.自動恒溫控制實驗；
       c.自動濕度控制實驗；
       d.自動光照度控制實驗；
       e.自動噴灌控制實驗。