苏州木兰蔬菜大棚监控系统

苏州木兰电子科技有限公司（SuZhou MuLan Ele&Tec Co.,Ltd），是一家专业致力于物联网射频识别（RFID）产品战略研究的高科技企业。公司座落于苏州高新区高科技中心，为苏州高新区高科技基地的重点孵化企业，并与多所高校进行产学研合作，其中，为无锡科技职业学院建设了中国第一个RFID物联网传感实验室。公司以建设“感知中国”为己任，旨在掌握物联网（传感网）核心技术，努力成为传感识别、监控、安防、应急指挥等领域技术领先、应用为导向、行业规模产业化为牵引的物联网高新技术企业。

作为行业领先的知名企业，以高校为后盾，利用强大的技术和人才优势，经过多年的经验及产品积累，公司拥有一支一流的软、硬件研发队伍，可完成传感器网络技术、远距离目标识别、数据传输等产品开发、生产、销售、技术服务等。为客户提供一流的服务。公司注册资金300万人民币，公司规模达500平方米，员工有50人，其中研发人员所占比重达80%。

木兰电子以原创性技术为基础，以自主研发产品为核心，形成了基于RFID技术的大规模行业应用开发和实施的核心能力。公司的远距离射频识别设备采用了当今最先进的 0.18uM 的微波芯片技术，使 RFID 的性能和原来的微波技术相比得到了本质的改进，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动的标识物的识别和数据传输难题，而且成本较以往大大降低，同时也解决了中低频电磁波技术感应距离短、防冲突能力差的致命弱点。其各项技术指标在同类产品中均处于行业领先地位，开创了远距离识别技术的新纪元。

公司拥有自主知识产权、企业产品标准，并通过了ISO9001：2008质量管理体系认证。公司参与了多个重大的物联网及 RFID应用工程的研究和实施，将该技术广泛应用在人员定位、军事物流、食品安全、车辆监管、证照防伪以及企业、校园的智能化管理等领域。我们相信：木兰RFID 技术及物联网技术的出现将为“物——物”联网、远距离信号识别、数据传输领域的运用提供强有力的技术保障。

 

目前公司拥有多项荣誉资质：已获得2项实用新型专利，已经被受理的实用新型专利3项，外观专利4项。已登记的软件著作权3项，软件产品2项。公司成功申报并立项国家科技创新基金以及苏州市科技攻关项目，取得了“2.45GHz远距离有源射频识别系统”企业产品标准，并通过了ISO9001：2008质量管理体系认证。公司被评为“江苏省民营科技企业”以及“2009中国RFID行业年度最有影响力新锐RFID企业”。

1.本企业通过ISO9001:2008质量管理体系认证证书

2.本企业在2008年获得科技部中小企业创新基金

3.本企业获得的荣誉：

  2009年度最有影响力的新锐企业荣誉称号

2010年中国物联网优秀应用示范项目奖”

2010年中国RFID优秀应用成果奖

2010年中国RFID市场开拓奖

 2010年中国最有影响力的有源RFID企业

4.本企业读写器和电子标签均具有专利

      本企业软件均已经获得软件著作权

近年来，随着我国农业科技的发展，蔬菜大棚技术得到了广泛的普及应用，温室大棚数量日渐增多。对于这些蔬菜大棚来说，其自身作物的生长环境，如温湿度、光照、CO2、土壤温湿度等等，都需要进行检测调控，以保持作物生长在最优的环境中。对这些生长因素的进行实时、精确的检测调节是实现大棚蔬菜生产优质、高产的重要环节。但如何对蔬菜大棚进行有效的检测调控管理，目前国内大多为人工进行，需要投入大量的人力、物力和财力，而且效率不高。现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的控制措施就显现出很大的局限性。

为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有环境自动检测控制系统，以控制蔬菜大棚生长环境，适应生产需要。它以先进的技术和现代化设施，人为控制作物生长的环境条件，使作物生长不受自然气候的影响，做到常年工厂化，进行高效率，高产值和高效益的生产。

苏州木兰开发提供的蔬菜温室大棚环境实时监控系统是专为蔬菜种植温室研制的智能监控系统，能够自动监控大棚室内温湿度，土壤温湿度，光照、CO2等。本方案结合了蔬菜栽培温室的特点，采用专用的传感器，及时有效获取大棚内作物生长环境要素的相关参数。利用这套系统，大棚内的管理人员，可以实时了解到大棚内各种环境参数的变化，并据此在农科站技术人员的指导下进行相应的处理。对于农科站的技术人员而言，也能够及时的获取多个大棚内的环境参数，并以此进行技术指导，实现了高效及时的大棚管理

在蔬菜大棚里安放木兰公司生产的温湿度传感电子标签、光照传感电子标签、二氧化碳传感电子标签及相应的读卡设备。标签会将采集到的数据信息，如蔬菜大棚里的温度湿度等，通过无线方式不停地向外发送信息，这样安装在附近的读卡器就能接收到这些信息，并把将接收到的的信息传到管理中心的主机。如果温室当前的温湿度不利于蔬菜生长，主机就会按照使用人员指定的方式输出多种报警来提醒大棚管理员做出相应的操作，从而实现塑料大棚蔬菜的智能化管理。

监控系统安装后，操作人员可根据传感器实时监控数据对大棚内部采暖、通风、CO2发生器等设备进行操作，有效解决了现代化智能连动温室运行费用高，耗能大等缺点。配合视频监控系统，能更直观形象的了解到作物的生长环境和生长情况。监测系统还可根据蔬菜生长条件设置警报值，当温湿度异常时进行报警，提醒工作人员注意。本套系统防水防尘，可以长时间运行于温室等高温高湿环境。并采用无线传输技术，保证在温室这样的多钢结构建筑中信号的稳定传输。

数据采集工作原理如下图所示

 

系统工作示意图

该蔬菜大棚监控系统含数据采集系统、视频监控、操作控制系统、管理系统四个部分：

 数据采集系统：由ML-M5000读卡器和相关采集数据的标签构成，现场空气土壤的温湿度、棚内二氧化碳、光照等相关数据由相关标签进行数据采集，同时读卡器会及时采集标签上的数据以便实时上传到机房控制中心。

 视频监控系统：主要由球机或摄像机和网络视频服务器构成，由网络视频服务器及时处理视频信息并上传到机房控制中心显示棚内作物生长的实时画面 。

 操作控制系统：主要有一专用操作控制箱，里面含一控制板。在机房控制中心，利用它可对大棚内部的相关通风、供水、给养等设备进行远距离操控。

    管理系统：主要由一台专用管理服务器和一个大屏幕组成，服务器是整个系统的指挥控制中心，所有现场数据均汇总到服务器上，同时，可通过服务器下发命令。大屏幕事配合现场视频系统，以便更清晰明朗的显示现场作物的生长情况。

 

系统网络拓扑图

 

1.为实现管理的实时、高效和可靠，系统采用包括前端监控、中间通讯层、后台调度监控的三层体系架构。前端监控采用C/S架构，后台监控则是利用B/S架构。

2、通过INTENET连接，在网络许可的范围内，可以实现随时随地查看控制现场情况

 

监控中心c/s软件功能

1.   系统登录功能 用户名和密码

2.   实时显示各种参数

可以实时显示现场蔬菜大棚的 各种传感参数 

大棚温湿度 大棚土壤温湿度 光照 CO2  视频 其它传感信息

3.   可以查询上述参数

4.   可以excel表格导出上述信息 可以打印

5.   可以生成各种报表

6.   可以设置各种参数

读卡器对应哪个大棚 控制器对应哪个大棚 标签对应的哪个大棚的哪个传感参数

  支持excel表格的导入 导出功能

7.   可以将采集的数据进行备份和还原

8.   可以根据采集的传感信息对指定的控制器进行控制

比如 制冷 开关天窗 打开关闭鼓风机 控制其它操作等

监控中心b/s软件功能

9.   系统登录功能 用户名和密码

10.实时显示各种参数

可以实时显示现场蔬菜大棚的 各种传感参数 

大棚温湿度 大棚土壤温湿度 光照 CO2  视频 其它传感信息

11.可以查询上述参数

12.可以excel表格导出上述信息 可以打印

13.可以生成各种报表

14.可以设置各种参数

读卡器对应哪个大棚 控制器对应哪个大棚 标签对应的哪个大棚的哪个传感参数

  支持excel表格的导入 导出功能

15.可以将采集的数据进行备份和还原

16.可以根据采集的传感信息对指定的控制器进行控制

比如 制冷 开关天窗 打开关闭鼓风机 控制其它操作

17.支持在任何一台能上网的电脑或者手机上 都能查看现场的各种传感参数 能控制现场的控制器功能

18.支持将这些信息显示到电视墙的功能。

现场c/s 软件功能

1.   用户名登陆

2.   可以和监控中心建立联系

3.   实时显示各种参数

可以实时显示现场蔬菜大棚的 各种传感参数 

大棚温湿度 大棚土壤温湿度 光照 CO2  视频 其它传感信息

 

4.   可以查询上述参数

5.   可以excel表格导出上述信息 可以打印

6.   可以生成各种报表

7.   可以设置各种参数

读卡器对应哪个大棚 控制器对应哪个大棚  标签对应的哪个大棚的哪个传感参数

  支持excel表格的导入 导出功能

可以手动录入一些临时采集的信息，并将这些信息传给监控中心，支持将这些信息显示到LED显示屏的功能

数据采集部分

1.ML-M5000读卡器

1.1.电气特征

参数	规格
电 源	+9V到+12V DC（MAX 1000mA）
通信接口	RS485接口  波特率：2400-38400，通讯检错CRC16循环冗余校验
可靠性	MTBF≥70000小时
工作寿命	15年

1.2.微波链路特性

参数	规格
信号调制方式	GFSK
频率	2.4 - 2.45 GHz
接收灵敏度	≤-93dBm(可用发命令的方式进行调整)
天线极化	垂直
读写区域	全向范围
微波通讯距离	<50m
微波通讯检错	CRC16循环冗余校验
通讯加密	面谈
位误码率/B.E.R	10-7

1.3.物理特征

 

外壳材料	铸铝
读写器类型	只读/读写功能
外型	263*256*83mm
重量	1.5kg
颜色	灰色
防护等级	IP34
安装方式	支架安装 或者悬挂

1.4.工作环境

1）  工作温度：-40℃～ +80℃

2）  工作湿度：小于85％

3）  存储温度：-40℃～ +80℃

4）  震动：10～2000Hz，15g三个轴

5）  自由跌落：1000mm混凝地面，每个面2次；

6）  抗电磁干扰：10V/m 0.1～1000MHz AM调幅电磁波

1.5产品特点

※     防冲突性: 先进的防碰撞技术，可同时识别100个/秒以上标识。

※     高速度: 最高识别速度可达200公里/小时。

※     安全性: 加密算法与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解。

※     方向性: 可实现有方向性和无方向性的识别。

※     高可靠: -40℃-85℃，防冲击。

※     成本性: 全部采用0.18uM的芯片，成本更低。

※     传输性: 低频和高频均是全球开放微波频段，无须申请和付费。

※   高抗干扰性: 对现场各种干扰源无特殊要求。

2.传感型电子标签

2.1.电气特征

电 源	+9V到+12V DC（MAX 1000mA）
工作频率	5分钟采集一次温湿度 3次/秒 每次连发10次  可以存储记录

2.2.微波链路特性

信号调制方式	GFSK
通讯速率	双向1024Kbit/s
工作频率	2.45GHz
最大输出功率	0dbm
最大通讯距离	50米
位误码率	10-9

2.3.物理特征

 

外壳材料	高温改性ABS塑料
标签类型	只读型/读写型
外型	132×67×50mm
重量	100克
颜色	默认黑丝 多种颜色
防护等级	IP34
安装方式	悬挂、粘贴物体表面

2.4.工作环境

7）  工作温度：-40℃～ +80℃

8）  工作湿度：小于85％

9）  存储温度：-40℃～ +80℃

10）震动：10～2000Hz，15g三个轴

11）自由跌落：1000mm混凝地面，每个面2次；

12）抗电磁干扰：10V/m 0.1～1000MHz AM调幅电磁波

2.5．工作原理

广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会IEC的定义为“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。“物理量”经过“传感器”转换成可测量的模拟电信号后，还要进行复杂的后期加工处理，包括：滤波、放大、数字化、规范化、存储、转发等，最后进入后台处理系统。

苏州木兰电子将“有源主动式RFID技术“与“传感技术”相结合，诞生了具有划时代意义的全新产品 ---- “木兰传感标签”系列。这一系列产品的共同特点是在传统主动式有源标签的功能平台之上，增加各种“传感器”，实现“传感” 、“识别” 、“无线传输”等功能于一体，从而极大拓展了传统RFID技术的应用领域。

2.6.量测特性

空气温湿度传感标签和土壤温湿度传感标签参数一样，只是传感器方式不同。

2.6.1、温湿度量测特性

测温范围	-40℃～+123.8℃
测温精度	±1℃
测湿范围	0-100%RH
测湿精度	4.5%RH

2.6.2、CO2量测特性

测温范围	0～5000ppm
分辨率	5ppm（0～2000ppm） 10ppm（0～5000ppm）
精确度	50ppm
重复性	30ppm
响应时间	小于30s
预热时间	3分钟

2.6.3、光照量测特性

控制部分

3.控制器ML-K1000

3.1.电气特征

参数	规格
电 源	+9V到+12V DC（MAX 1000mA）
通信接口	RS485接口  波特率：2400-38400，通讯检错CRC16循环冗余校验 5路485信 可以连接电脑 读卡器 LED显示屏等信号
可靠性	MTBF≥70000小时
工作寿命	15年
输入参数	干触点信号输入 支持6路信号输入
输出参数	继电器信号输出 8路输出
韦根信号输入	同时支持4路韦根信号输入
显示接口	预留LED数码管显示 LCD数码管显示

3.2.物理特征

 

外壳材料	铸铝
外型	长方形 300*250*80mm
重量	3kg
颜色	黑色
安装方式	桌面放置 悬挂 室内使用 室外需要加防护措施

3.3.工作环境

工作温度：-20℃～ +80℃

工作湿度：小于85％

存储温度：-40℃～ +80℃

3.4．应用领域

门禁，停车场，系统集成，嵌入式控制系统等

 

视频采集部分

 

视频服务器

Ds-6101hf-ip

 

 

DS-6101HF-IP是海康威视基于TI平台开发的视频服务器，采用Linux操作系统，Davinci处理器，运行稳定可靠。
采用标准H.264压缩算法，支持多种分辨率实时编码，支持多种网络协议，可以应用于多种不同领域的安防防范。

•所有通道支持4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF实时编码
•采用10/100Mbps自适应以太网口，支持TCP、UDP、RTP等多种网络协议；

典型应用

球机

           

8寸红外智能球型云台(含27倍一体化摄像机)

型号：VNA-7008P

红外智能球型云台集云台控制、摄像机控制、内置红外灯控制于一体，可使用户在完全无光的环境下，也能得到清晰的监控图像，实现真正的日夜监控。采用当今先进的设计工艺，机械设计精巧简单，可任意定位及连续追踪扫描，实现真正意义上的全方位、无盲点的智能监控；可靠性高，可长期稳定运行，无需维护。

自动识别PELCO-D/PELCO-P协议，支持多种流行的控制系统平台，可自动识别多种主流摄像机；使客户无需再进行协议的选择，方便客户的使用。

此产品具有一些高速球才有的功能，如比例降速功能、自动翻转功能、看守位功能、花样扫描功能、上电动作指定等。其他的一些功能如巡航轨迹、水平限扫、360度水平扫描等功能，该球机同样具备。有了这些功能，使操作者在使用过程中，会非常方便的实现监控意图，真正体现出智能监控的便利性。

红外智能球型云台的种种特性使之适用于各行各业的监控系统。如电力系统、电信部门、银行保安、厂矿企业、智能小区大厦、超市商场、城市道路监控、机场、车站等监控场合。

二、产品特点：

★ 采用步进电机驱动，微电脑精确控制，每步精密细分设计，运行平稳可靠

★ 自动识别多种主流摄像机，自动识别PELCO-D/PELCO-P协议

★ 256位地址编码，4种波特率选择

★ 采用精密导电环结构，实现360度连续旋转，无监视盲区

★ 两种360度水平线扫模式，两种可编程水平限扫模式，一条花样扫描轨迹

★ 可编程水平限扫模式的起点、终点停留时间可调

★ 如设备意外断电，上电后自动运行断电前状态

★ 有比例降速功能、自动翻转功能、看守位功能等

★ 128个预置点，6条巡航轨迹，每条轨迹可单独删除，预置点停留时间可调

★ 专利创新的结构设计，球罩与机芯一起旋转.

★ 红外灯随云台一起上下、左右旋转，充分利用光源，使摄像机视野一直清晰

★ 独特设计的摄像机、红外灯分仓隔光系统，夜间没有任何反光现象

★ 封闭球罩上摄像通道以外区域，使摄像更隐蔽

★ 选择摄像机范围广，可使用一体化摄像机或摄像机加可变倍镜头方式

★ 安装使用简便，与普通球型云台安装使用方式一样

★ 采用台湾鼎元原装芯片红外灯管，优化线路板散热方案，避免局部过热

★ 恒流恒压电路设计，保证红外灯能长时间、长寿命工作

★ 红外灯板风冷循环系统，夹层散热；开启红外灯，风冷系统即时开始工作

★ 亚克力光学球罩，透光性好，无变形

可以选择LG，SONY，三 星，日 立一体化摄像机。

 

四、主要技术指标：     

 

 

 

五．摄像机参数

 

 

无线传输部分 无线网桥

 

 

 

控制管理中心部分

服务器1（数据采集以及控制）

 

 

显示器尺寸：22寸

内存：2G

硬盘：2T

品牌：DVR监控主板

主频：2.4G以上

操作系统：windows sever 2003

服务器2（视频监控）

 

 

显示器尺寸：22寸

内存：2G

硬盘：2T

品牌：DVR监控主板

主频：2.4G以上

操作系统：windows sever 2003

 

电视墙

 

 

42寸3X3拼接后拼接尺寸：3053mmX1881mm

42寸监视器

1、采用三星原装面板，

2、支持24小时播放，分辨率1366X768，对比度：3000：1 亮度500cd/㎡，响应速度：8ms；                                                            3、显示颜色：10bit – 10亿色彩；色彩饱和度97%；                                      

4、接线端口：VGA, HDMI, AV端子, 分量视频端子, S端子, BNC端子；视角：178°；使用寿命：50000小时；最大功率：250W ；         

5、VGA分配器

1路VGA入，2路VGA出

本系统支持8路视频信号、8路VGA信号显示。实现整屏，分屏显示。如信号过多，就需要配置更大路数的矩阵。

液晶支架

标准工艺（立柱式、壁挂式可选），底座高度1米

 

现场监控房

 

1.服务器

 

显示器尺寸：22寸

内存：2G

硬盘：2T

品牌：DVR监控主板 配置TP-LINK千兆上网卡

主频：2.4G以上

操作系统：windows sever 2003

 

2.LED显示屏

 

LED

 

Cell：15150184578

QQ:1648576538

传真:0512-87655879

邮箱:mlrfid_14@163.com 

http://www.mlrfid.com   http://www.mlrfid.cn

联系人：闫晶晶                            

地址：苏州市高新区滨河路625号创业大厦1号楼505

                           

 

1.保修期内（1年内）

   在保修期内，若设备出现问题，可以进行更换。若系统出现问题，可以通过电话进行技术服务，如果需要上门服务，按照合同约定以及《苏州木兰电子科技有限公司外派技术人员收费标准》执行。

2.保质期后

设备终身免费维修，但是要收取器件的成本和来往的运输费用，若是上门服务需方应承担相应的食宿以及差旅费（按《苏州木兰电子科技有限公司外派技术人员收费标准》执行）。

3.人员培训服务

在该系统项目安装完毕后，我公司技术人员会对现场负责系统维护的技术人员进行培训，一般（1-3天）。从而有利于该系统的后期维护及正常使用。

本技术方案版权归苏州木兰电子科技有限公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式引用，否则苏州木兰电子科技有限公司将保留追究法律责任的权利。希望能真诚的合作！