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在現有的耕地、草場、林木等土地、山地上,按照需求布置相應測量點,對區域內不同深度的土壤溫度、土壤水分等關係到植物、作物、林木等長勢相關的信息數據進行測量和采集,並進行數據的積累和挖掘,可以實現對每個地區、地塊的布局,如:什麼樣的田適合種植什麼樣的作物,什麼樣的山地適合種植什麼樣的樹木。同時,還可以實現節水、節能、提高單產和成活率,最終達到增收的目的。
2、特點
① 實現對地麵溫度、濕度、光照、雨量、風速、風向、氣壓等信息的采集;
② 實現對地下或水下土壤溫度、土壤水分、氮磷鉀、水位、溶氧、PH值的信息采集;
③ 具有3G無線通訊功能,ZigBee網絡覆蓋麵積廣,采集數據方便;
④ 電池、太陽能、市電等多種供電方式,布置監測點不受電源限製;
⑤ 高可靠、寬溫度工作範圍和室外防護設計,滿足野外室外環境部署;
⑥ 智能化管理軟件,可反應每個終端盒監測點工作狀態,省去維護煩惱;

1、概述
本ben實shi例li為wei黑hei龍long江jiang省sheng農nong場chang大da田tian監jian測ce係xi統tong。此ci大da田tian的de主zhu要yao作zuo物wu是shi水shui稻dao,此ci項xiang目mu通tong過guo物wu聯lian網wang網wang關guan,獲huo取qu相xiang應ying傳chuan感gan器qi的de環huan境jing值zhi,監jian測ce大da田tian的de空kong氣qi溫wen濕shi度du、土壤溫度、照度以及風速、風feng向xiang等deng,運yun用yong攝she像xiang頭tou觀guan察cha大da田tian作zuo物wu生sheng長chang狀zhuang況kuang,無wu線xian遙yao控kong大da田tian機ji械xie設she備bei。主zhu要yao目mu的de是shi長chang時shi間jian監jian測ce這zhe些xie環huan境jing值zhi,通tong過guo數shu據ju作zuo出chu具ju體ti的de種zhong植zhi方fang案an和he農nong場chang土tu地di現xian代dai化hua方fang案an,實shi現xian增zeng產chan增zeng收shou。
2、現場環境
農場為開闊大田,水稻為主要種植作物,大田相對空曠,行人稀少,幹擾源少,有利於ZigBee無線網通訊。但是大田AC 220V電源稀少,隻有在大田中心處有一處外供電,其他位置無供電。
3、主要設備
① KL-H1100物聯網網關 1隻
② JZH-013-D 溫度、濕度、照度、土壤溫度無線傳感器 2隻
③ JZH-011-D溫度、濕度、土壤溫度無線傳感器 8隻
④ JQYB-A大氣壓力變送器 1隻
⑤ JZH-314無線采集模塊 1隻
⑥ 風速傳感器 1隻
⑦ 風向傳感器 1隻
⑧ 簡易雨量傳感器 1隻
⑨ 環境防護箱 若幹隻
注:JZH-013-D、JZH-011-D為節點型無線傳感器。
4、布點方案
① 將KL-H1100物聯網網關作為主站放在有AC 220V電源供電處。
② 將JZH-314采集模塊和大氣壓力變送器、風速傳感器、風向傳感器、簡易雨量傳感器組成小型氣象站,放到主站附近。
③ 將JZH-011-D和JZH-013-D分別以基站為中心輻射開來,距離主站<400米,如需放到更遠的地方,則需要中間加入太陽能供電的路由型傳感器。
注:需要把傳感器以及網關放在防護箱中。
5、硬件安裝方案
① 將放有KL-H1100物聯網網關的防護箱掛在高處,易於接受傳感器信號。
② 傳感器防護箱需要掛到立杆上,或者自己做三腳架支撐防護箱。
③ 可在整塊大田中加入路由型傳感器,增強網絡穩定性和傳輸距離。
注:由於大田地麵較軟,在沒有立杆的情況下,建議客戶用三腳架。
6、設備的防護
在實際應用當中,由於網關和傳感器不是完全密封的,因此,需要防護箱來保護設備。

①防護箱的製作
防(fang)護(hu)箱(xiang)的(de)大(da)小(xiao)可(ke)根(gen)據(ju)設(she)備(bei)大(da)小(xiao)來(lai)決(jue)定(ding),如(ru)果(guo)一(yi)個(ge)防(fang)護(hu)箱(xiang)隻(zhi)需(xu)要(yao)保(bao)護(hu)一(yi)隻(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi),箱(xiang)子(zi)可(ke)以(yi)適(shi)當(dang)選(xuan)擇(ze)小(xiao)一(yi)點(dian),如(ru)果(guo)在(zai)一(yi)個(ge)監(jian)控(kong)點(dian)需(xu)要(yao)多(duo)隻(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi),箱(xiang)體(ti)可(ke)以(yi)適(shi)當(dang)的(de)放(fang)大(da)。網(wang)關(guan)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)背(bei)部(bu)都(dou)有(you)兩(liang)個(ge)葫(hu)蘆(lu)孔(kong),可(ke)用(yong)來(lai)懸(xuan)掛(gua)在(zai)立(li)體(ti)壁(bi)上(shang),所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)在(zai)箱(xiang)體(ti)內(nei)部(bu)安(an)裝(zhuang)2個固定懸掛點,完成設備的懸掛。由於箱體中影響信號的傳輸,因此需要用天線延長線將天線引到箱體外部,來解決信號的傳輸問題。
②天線延長線的規格要求
天線延長線采用2.4G饋線,延長線距離不大於20厘米,接頭為SAM轉SMAKY銅質接頭。
③箱體中傳感器為JZH-0係列傳感器,也可將箱中傳感器換為網關,也可以在箱體中放兩隻設備。
7、ZigBee組網
詳見KL-H1100物聯網網關說明書。
① 網關登陸
首先用交叉網線使網關和PC機直連,打開網頁輸入IP192.168.0.222, 進入網關的web配置頁麵,進入網關配置頁。
登錄頁麵:用戶名:admin 密碼:admin

② 設置網絡參數(時間)

③設置網關網絡頻點和網絡ID
網絡頻點為“0x04”、“0x09”、“0x0E”、“0x0F”時網絡狀況最好,幹擾源最少。此網絡頻點和網絡ID設置為“0x09”和 “0x0020”。

④ 設置傳感器網絡頻點和網絡ID
用手操器設置傳感器網絡頻點和網絡ID,分別為0x09和0x0020,詳細設置步驟見“JZH-PZQ ZigBee網絡配置器使用說明書”。
⑤ 傳感器入網
在新節點列表裏查看傳感器,並進行入網配置。
在節點映射表中,設置傳感器的設備地址(各隻傳感器不能重複),設備名稱為客戶自定義,掉線時間為傳感器主動上報時間的兩到三倍,例如,傳感器主動上報時間為60秒,網關掉線時間可設置為180秒。傳感器主動上報時間設置見傳感器說明書。

不斷重複上述步驟,直到所有傳感器入網。
ZigBee網絡配置完畢,回到ZigBee網絡參數頁,保存ZigBee網絡
可以在節點數據顯示頁查看傳感器的監控值。

⑥ 網關服務模式及3G參數設置
因為在大田不方便建造機房、拉網線,所以網關服務以3G無線為主。3G上網卡為電信EC122上網卡。工作模式為服務器模式,3G上網通過綁定域名,用域名來實現網絡訪問。
3G接入:

添加域名:
服務器模式:
8、布點微調
如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)有(you)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)沒(mei)有(you)上(shang)報(bao)數(shu)據(ju),可(ke)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)位(wei)置(zhi)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng),將(jiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)位(wei)置(zhi)拉(la)近(jin),如(ru)果(guo)還(hai)不(bu)能(neng)上(shang)報(bao)數(shu)據(ju),可(ke)增(zeng)加(jia)路(lu)由(you)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi),來(lai)增(zeng)大(da)傳(chuan)輸(shu)距(ju)離(li)。
9、軟件監控
① 用戶可基於Modbus TCP通訊協議開發上位機軟件。
② 用戶可基於數據庫的二次開發來編寫上位機軟件。
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