一、物联网温室控制柜
我公司采用定制型控制柜箱体,整体外形如图1所示,箱体材质为冷轧板喷塑,尺寸为1800*800*450mm,底部包含100mm底座;控制柜内元器件均采用正泰品牌,对每组分组都加装漏电保护器,同时加装相序保护,每路功率不低于3KW。
图1 远程智能控制柜示意图
图1示意图注释:
①10.1寸触控屏:支持触摸屏操作,可以查看温室传感器数据,通过屏幕控制温室内设备开关。
②指示灯:亮灯表示开启状态,无灯表示关闭状态。
③控制旋钮:控制设备正转、反转和停;开启或关闭。
④急停按钮:当发生紧急状况时,用户可按下急停按钮,停止所有设备运转。
⑤手动/自动切换:使用旋钮操作时切换到手动,使用手机或电脑或触控屏操作时切换到自动。
二、10.1寸触控屏
物联网智能控制柜的智能触摸屏部分,我们采用的是10.1寸串口触摸显示屏,智能控制柜触屏系统是用于智能控制柜中实现传感器显示和设备控制的设备终端系统,被镶嵌于控制柜中,在设备本地实现传感器和数据显示和设备控制,与控制柜的旋钮和远程管理系统共同对终端设备进行控制。
该系统数据显示直观、设备操作简单,而且专门为智能控制柜的使用进行了功能优化,逻辑简单。能够与电脑端和手机的管理平台,同时对智慧农业中的设备进行管理。
首页功能
首页界面有传感器、设备、菜单切换功能以及设置功能。
在首页可实时显示园区内的各个分区的环境数据(包括空气温湿度、光照、二氧化碳、土壤温湿度、土壤EC和土壤PH )
图2 智能控制柜首页
点击右侧设置按钮可以设置各个区域内相关传感器的开启与关闭,再次点击设置按钮返回首页。
图3 设定不同分区内的传感器
点击"设备"按钮切换至设备界面,在该界面内可以对设置好的设备进行开启和关闭以及正转、反转停止的控制。
图4 可以对每个分区绑定设备
点击左侧设置按钮可以添加各个区域内的相关设备,并对设备的名称与ID进行设置。
图5对每个区域添加控制设备
传感器数据显示
在首页点击右下角可以切换观看方式,通过表格的方式可以同时查看五个大区的空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳、土壤温度、土壤湿度、土壤EC、土壤PH的具体情况。
图6 查看五个大区传感器数据
以上针对于单个大区,多个大区的操作与一个大区一致。
三、主控系统
物联网智能控制柜的主控系统部分,我们采用的是我公司自主研发的智控宝和智控宝,该设备是产品控制系统的核心,与传感器无线通讯,并采集数据,无线上传至云端;该设备由智联宝以及智控宝组成,如图7所示,其中智联宝包含Lora通讯单元、联网单元,联网单元支持2G/4G并能够以MQTT的方式连接服务器或是使用RJ45接口使用MQTT的方式接入服务器,支持远程固件升级,远程调试;智控宝可进行10路拓展,最多可扩展至160路。
图7 智控宝与智联宝
四、软件控制
本项目中用户在控制系统模块可对园区账号下的设备进行控制,分为传统列表式控制和卡片式控制两种控制样式,可对该园区下所有的设备进行远程开启和关闭等操作,并可对其设备进行自动化设置,如图8中①部分所示。
图8 物联网管理后台控制系统界面
用户通过手机端应用系统,也可以远程自动控制温室环境设备,分别包含开关量、正反装、百分比三种控制类别,如图9的①部分所示,可对单一设备或者所有设备进行开启和关闭等操作,如图9的②部分所示;控制方式可采用普通控制、定时关闭、定量关闭三种控制方式;用户可以在"我的"部分中的账户管理模块,进行卡片控制和列表控制模式切换,如图9的③和图10的①部分所示,选择自己最习惯的控制界面进行操作。
图9手机端软件卡片控制界面
图10 手机端软件列表控制界面