โซลูชันเรือนกระจกอัจฉริยะสำหรับการตรวจสอบเซ็นเซอร์ การควบคุม Modbus และการจัดการคลาวด์

โซลูชันเรือนกระจกอัจฉริยะควรเขียนเป็นระบบควบคุม ไม่ใช่รายการซื้อเซ็นเซอร์ โครงการต้องอธิบายว่าตัวแปรใดบ้างที่ได้รับการตรวจสอบ สถานที่รวบรวมข้อมูล วิธีสร้างสัญญาณเตือน อุปกรณ์ใดที่สามารถควบคุมได้ และวิธีที่ผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบบันทึกในอดีตสำหรับเจ้าของเรือนกระจก เป้าหมายคือการผลิตพืชผลที่มั่นคง สำหรับผู้ประกอบระบบ เป้าหมายคือระบบที่สามารถต่อสาย ทดสอบการใช้งาน ขยาย และบำรุงรักษาได้โดยไม่มีขอบเขตที่ไม่ชัดเจน

โซลูชันเรือนกระจก NiuBoL ผสมผสานเซ็นเซอร์ภาคสนาม โฮสต์การสังเกตหรือการตรวจสอบ LED อุปกรณ์ RS485 เอาต์พุตรีเลย์เสริม และแพลตฟอร์มคลาวด์ ตัวแปรทั่วไป ได้แก่ อุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ CO2 ความส่องสว่าง ความชื้นในดิน อุณหภูมิของดิน ดิน EC ดิน pH และ NPK เสริมหรือพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆระบบนี้สามารถนำไปใช้ในโรงเรือนผัก เรือนเพาะชำดอกไม้ ฐานต้นกล้า สิ่งอำนวยความสะดวกการวิจัย และสวนเกษตรสมัยใหม่

ความเป็นมาของโครงการ: เหตุใดโรงเรือนจึงต้องมีการติดตามแบบบูรณาการ

ประสิทธิภาพการปลูกพืชเรือนกระจกได้รับผลกระทบจากตัวแปรหลายตัวในเวลาเดียวกัน ความชื้นสูงอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อโรค CO2 ที่ต่ำสามารถจำกัดการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ EC ที่มากเกินไปสามารถเน้นรากได้ อัตราการเจริญเติบโตของการเปลี่ยนแปลงแสงน้อย ความชื้นในดินส่งผลต่อการดูดซึมน้ำและประสิทธิภาพในการให้ปุ๋ยเซ็นเซอร์ตัวเดียวไม่สามารถอธิบายสถานะการทำงานของเรือนกระจกได้ และการตรวจสอบด้วยตนเองไม่สามารถบันทึกเหตุการณ์กลางคืนหรือช่วงเวลาที่ผิดปกติสั้นๆ ได้

ผู้รวมระบบจึงต้องออกแบบโครงสร้างข้อมูลเรือนกระจก: หมายเลขบ้าน ชื่อโซน ตำแหน่งเซ็นเซอร์ หน่วยพารามิเตอร์ ช่วงเวลาอัพโหลด เกณฑ์การแจ้งเตือน และวัตถุควบคุม หากไม่มีโครงสร้างนี้ แพลตฟอร์มอาจรวบรวมข้อมูลแต่ไม่สามารถรองรับการตัดสินใจรายวันได้

ส่วนประกอบของระบบและตำแหน่งผลิตภัณฑ์

โฮสต์เรือนกระจกหรือหน้าจอสังเกตการณ์ LED เป็นศูนย์กลางของระบบสนาม โดยรวบรวมข้อมูลเซ็นเซอร์ RS485 แสดงค่าในเครื่อง อัปโหลดไปยังคลาวด์ และสามารถจัดเตรียมเอาต์พุตรีเลย์สำหรับงานควบคุมที่เลือกได้การกำหนดค่าโฮสต์รองรับการอัปโหลด GPRS / 4G / 5G, อินเทอร์เฟซทาส Modbus หนึ่งอินเทอร์เฟซสำหรับการอัปโหลดไปยังซอฟต์แวร์ตรวจสอบหรือ PLC /HMI และอินเทอร์เฟซหลัก Modbus หนึ่งรายการสำหรับเชื่อมต่อเครื่องส่งสัญญาณ RS485 เช่น อุณหภูมิและความชื้นของดิน ดิน EC, pH, แสง, CO2 และเซ็นเซอร์ NPK

เอาต์พุตรีเลย์เสริมสามารถรองรับการควบคุมด้วยตนเองระยะไกลได้ แต่การออกแบบการควบคุมต้องได้รับการปฏิบัติอย่างระมัดระวัง พัดลม ม่านเปียก ปั๊ม ม่าน ไฟเสริม และวาล์วมีภาระทางไฟฟ้าและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่แตกต่างกันในหลายโปรเจ็กต์ อุปกรณ์ NiuBoL จะให้ข้อมูลและสัญญาณรีเลย์ ในขณะที่ตู้จ่ายไฟหรือ PLC จะจัดการกับวงจรแอคชูเอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่กว่า

ความเข้ากันได้ของการสื่อสารและโปรโตคอล

RS485 และ Modbus ใช้งานได้จริงสำหรับโครงการเรือนกระจก เนื่องจากเซ็นเซอร์สามารถกระจายไปตามโซนต่างๆ ในขณะที่ใช้วิธีการสื่อสารทางอุตสาหกรรมที่เป็นที่รู้จัก ผู้ประกอบระบบควรสร้างตารางที่อยู่ก่อนเดินสาย เซ็นเซอร์แต่ละตัวต้องการที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกัน อัตรารับส่งข้อมูลที่สอดคล้องกัน และการแมปรีจิสเตอร์ที่จัดทำเป็นเอกสารการเดินสายเคเบิลควรหลีกเลี่ยงสายมอเตอร์กำลังสูงและควรใช้แนวทางการป้องกันและการต่อสายดินที่เหมาะสม

ระบบยังสามารถเชื่อมต่อกับระบบ PLC หรือ HMI ผ่านอินเทอร์เฟซทาส Modbus ได้อีกด้วย สิ่งนี้สำคัญเมื่อเรือนกระจกมีตู้ควบคุมอยู่แล้ว และผู้ซื้อต้องการให้เซ็นเซอร์ NiuBoL หรือข้อมูลโฮสต์ตรวจสอบเพื่อให้ระบบอัตโนมัติของบริษัทอื่นอ่านได้

ตรรกะการควบคุมควรเริ่มจากการตัดสินใจครอบตัด

ไม่ควรกำหนดค่าระบบอัตโนมัติของเรือนกระจกตามเกณฑ์ที่กำหนดเท่านั้น การออกแบบการควบคุมเชิงปฏิบัติจะพิจารณาระยะการเพาะปลูก ช่วงเวลากลางวัน/กลางคืน ฤดูกาล และข้อจำกัดของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น ความชื้นสูงในเวลากลางคืนอาจต้องมีการระบายอากาศ แต่การระบายอากาศอาจทำให้อุณหภูมิลดลง การเพิ่มคุณค่าของ CO2 อาจมีประโยชน์เฉพาะเมื่อมีแสงสว่างเพียงพอเท่านั้นการชลประทานอาจขึ้นอยู่กับความชื้นในดิน แนวโน้ม EC และความต้องการน้ำของพืช

เนื่องจากการโต้ตอบเหล่านี้ ผู้ซื้อจำนวนมากจึงเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบ การเตือน และการควบคุมระยะไกลแบบแมนนวลก่อนที่จะเปิดใช้งานการควบคุมอัตโนมัติ แนวทางแบบเป็นขั้นตอนนี้ช่วยลดความเสี่ยงของโครงการและให้เวลาผู้ปฏิบัติงานในการทำความเข้าใจข้อมูล

สถานการณ์การใช้งาน

การจัดการสภาพภูมิอากาศเรือนกระจกผัก

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมภาคสนาม:โรงเรือนแตงกวา มะเขือเทศ และผักใบอาจเผชิญกับความชื้นสูง อุณหภูมิในฤดูหนาวต่ำ และการชลประทานที่ไม่สม่ำเสมอ

รูปแบบการรวมระบบ:ติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิ/ความชื้นอากาศ CO2 ความสว่าง และเซ็นเซอร์วัดดิน อัปโหลดข้อมูลผ่านโฮสต์และสร้างการเตือนตามเกณฑ์สำหรับความชื้น CO2 และเงื่อนไขของโซนราก

มูลค่าผู้ใช้:ผู้จัดการสามารถตรวจสอบเส้นโค้งกลางวัน/กลางคืน ลดการปรับค่าบอด และสนับสนุนการจัดการระยะครอบตัด

การผลิตต้นกล้าและเรือนเพาะชำ

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมภาคสนาม:ต้นกล้าไวต่อความชื้น แสง และความผันผวนของอุณหภูมิในบริเวณราก

รูปแบบการรวมระบบ:ใช้เซ็นเซอร์เรือนกระจกแบบหลายพารามิเตอร์พร้อมบันทึกคลาวด์และจอแสดงผล LED ในพื้นที่สำหรับผู้ปฏิบัติงาน

มูลค่าผู้ใช้:สถานรับเลี้ยงเด็กได้รับบันทึกการติดตามอย่างต่อเนื่องและสามารถตอบสนองต่อสภาวะที่ผิดปกติได้อย่างรวดเร็ว

วิจัยเรือนกระจกและอุทยานสาธิต

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมภาคสนาม:โครงการวิจัยและสาธิตจำเป็นต้องมีข้อมูลที่ส่งออกได้ รหัสอุปกรณ์ที่ชัดเจน และบันทึกที่ทำซ้ำได้

รูปแบบการรวมระบบ:ใช้เซ็นเซอร์ RS485 ที่จัดกลุ่มตามโซน บันทึกบนคลาวด์ และข้อมูลประวัติที่ดาวน์โหลดได้สำหรับรายงาน

มูลค่าผู้ใช้:โครงการสนับสนุนการสอน การเปรียบเทียบการวิจัย และการสาธิตผู้เยี่ยมชมด้วยข้อมูลจริง

เรือนกระจกการปฏิสนธิ

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมภาคสนาม:โครงการให้ปุ๋ยจำเป็นต้องเข้าใจความชื้นและ EC ร่วมกัน เนื่องจากความเข้มข้นของน้ำและสารอาหารส่งผลต่อรากในเวลาเดียวกัน

รูปแบบการรวมระบบ:เพิ่มความชื้นในดิน อุณหภูมิ และเซ็นเซอร์ EC เชื่อมต่อข้อมูลกับโฮสต์และแพลตฟอร์มด้วยการตั้งชื่อโซน

มูลค่าผู้ใช้:ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับแผนการชลประทานและปุ๋ยตามการตอบสนองของโซนราก แทนที่จะปรับเฉพาะการตั้งค่าถังเท่านั้น

รายการตรวจสอบการจัดซื้อและการยอมรับ

• ยืนยันขนาดเรือนกระจก จำนวนโซน ประเภทพืชผล และพารามิเตอร์ที่ต้องการ

• กำหนดว่าโครงการต้องการเพียงการตรวจสอบเท่านั้น สัญญาณเตือน การควบคุมด้วยตนเองจากระยะไกล หรือการควบคุมอัตโนมัติ

• เตรียมรายการที่อยู่ RS485 เส้นทางสายเคเบิล แหล่งพลังงาน และตำแหน่งของตู้

• ยืนยันข้อกำหนดของแพลตฟอร์ม: บัญชีย่อย การส่งออกข้อมูล วิธีการแจ้งเตือน และการจัดกลุ่มอุปกรณ์

• ตรวจสอบว่าพัดลม ม่านเปียก ม่าน ปั๊ม วาล์ว หรือไฟที่มีอยู่จำเป็นต้องมี PLC หรือการรวมตู้จ่ายไฟหรือไม่

• ในระหว่างการยอมรับ ให้ทดสอบค่าเซ็นเซอร์ กฎการแจ้งเตือน สัญญาณรีเลย์ การอัปโหลดบนคลาวด์ และการส่งออกข้อมูล

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการตัดสินใจโครงการ

คำถามที่ 1: โซลูชันเรือนกระจกอัจฉริยะมีอะไรบ้าง

ตอบ: โซลูชันที่ใช้งานได้จริงประกอบด้วยเซ็นเซอร์ โฮสต์ข้อมูลหรือตัวรวบรวม การเดินสาย RS485 แหล่งจ่ายไฟ โมดูลการสื่อสาร แพลตฟอร์มคลาวด์ กฎการแจ้งเตือน และเอาต์พุตควบคุมเสริมที่เชื่อมต่อผ่านการออกแบบระบบไฟฟ้าที่ปลอดภัย

คำถามที่ 2: เซ็นเซอร์ใดที่ใช้กันทั่วไปในการตรวจติดตามภาวะเรือนกระจก

ตอบ: เซ็นเซอร์ทั่วไปประกอบด้วยอุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ CO2 ความสว่าง ความชื้นในดิน อุณหภูมิดิน ดิน EC ดิน pH และเซ็นเซอร์เสริม NPK หรือเซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้องกับพืชผลอื่นๆ

คำถามที่ 3: เหตุใด Modbus จึงมีประโยชน์ในโครงการเรือนกระจก

ตอบ: Modbus อนุญาตให้เครื่องส่ง RS485 หลายเครื่องเชื่อมต่อกับโฮสต์, PLC, HMI หรือเกตเวย์ ช่วยให้ผู้ประกอบมีวิธีการเป็นเอกสารสำหรับการกำหนดที่อยู่ การโพล และการทำแผนที่ค่าเซ็นเซอร์

Q4: ระบบควบคุมอุปกรณ์เรือนกระจกโดยตรงได้หรือไม่?

ตอบ: การกำหนดค่าบางอย่างมีเอาต์พุตรีเลย์สำหรับสัญญาณควบคุมที่เลือก แต่อุปกรณ์ขนาดใหญ่ เช่น พัดลม ปั๊ม ม่าน และแผ่นเปียก มักจะต้องใช้ตู้จ่ายไฟ คอนแทคเตอร์ PLC หรือการออกแบบอินเทอร์ล็อคเพื่อความปลอดภัย

คำถามที่ 5: ควรตั้งค่าเกณฑ์การเตือนอย่างไร

ตอบ: เกณฑ์ควรขึ้นอยู่กับประเภทพืชผล ระยะการเติบโต ระยะเวลากลางวัน/กลางคืน ฤดูกาล และข้อมูลในอดีต เกณฑ์ทั่วไปอาจไม่ตรงกับการดำเนินการเรือนกระจกที่เกิดขึ้นจริง

คำถามที่ 6: สิ่งที่ควรทดสอบก่อนส่งมอบโครงการ

ตอบ: ทดสอบการอ่านเซ็นเซอร์, ที่อยู่ Modbus, การอัปโหลดบนคลาวด์, เส้นโค้งในอดีต, การส่งสัญญาณเตือน, เอาต์พุตรีเลย์, สิทธิ์ของผู้ใช้ และการส่งออกข้อมูล โซนเรือนกระจกแต่ละโซนควรมีชื่อที่ชัดเจน

คำถามที่ 7: การเข้าถึงระบบคลาวด์จำเป็นหรือไม่

ตอบ: การเข้าถึงระบบคลาวด์มีประโยชน์เมื่อผู้จัดการต้องการการดูจากระยะไกล การเปรียบเทียบหลายไซต์ ข้อความแจ้งเตือน และบันทึกที่ดาวน์โหลดได้ ระบบเฉพาะในพื้นที่อาจเพียงพอสำหรับไซต์ขนาดเล็ก แต่มีการติดตามโครงการน้อยกว่า

Q8: สามารถขยายระบบในภายหลังได้อย่างไร?

ตอบ: การขยายจะง่ายขึ้นเมื่อมีการพิจารณาการวางแผนที่อยู่ RS485 ความจุพลังงานสำรอง ความจุเกตเวย์ และการจัดกลุ่มอุปกรณ์แพลตฟอร์มในขั้นตอนแรก

Q9: ข้อมูลอะไรบ้างที่จำเป็นสำหรับใบเสนอราคา?

ตอบ: ระบุขนาดเรือนกระจก ประเภทพืชผล จำนวนโซน เซ็นเซอร์ที่จำเป็น อุปกรณ์ที่มีอยู่ สภาพพลังงาน เงื่อนไขการสื่อสาร ข้อกำหนดในการควบคุม และข้อกำหนดในการเข้าถึงแพลตฟอร์ม

คำถามที่ 10: NiuBoL รองรับผู้รวมระบบอย่างไร

ตอบ: NiuBoL สามารถจัดเตรียมเซ็นเซอร์ โฮสต์การตรวจสอบ การรองรับแพลตฟอร์มคลาวด์ คำแนะนำการเดินสายไฟ ข้อมูล Modbus และตัวเลือกการกำหนดค่าสำหรับโครงการตรวจสอบและควบคุมเรือนกระจก

สามระดับการใช้งานจริง

โครงการเรือนกระจกสามารถแบ่งออกเป็นสามระดับ ระดับที่หนึ่งคือการตรวจสอบและการเก็บบันทึก: เซ็นเซอร์รวบรวมข้อมูลและแพลตฟอร์มจัดเก็บส่วนโค้ง ระดับที่สองเพิ่มการแจ้งเตือนและการตรวจสอบระยะไกล: ระบบส่งคำเตือนที่ผิดปกติและช่วยให้ผู้จัดการตอบสนองเร็วขึ้น ระดับที่สามเพิ่มเอาต์พุตควบคุม:อุปกรณ์ที่เลือกสามารถใช้งานได้ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติตามกฎ การกำหนดระดับจะป้องกันไม่ให้ใบเสนอราคาผสมการตรวจสอบอย่างง่ายเข้ากับระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

สำหรับฟาร์มหลายแห่ง ระดับหนึ่งและระดับสองให้คุณค่าที่ดีอยู่แล้ว เนื่องจากเผยให้เห็นความชื้นในเวลากลางคืน การตอบสนองของการชลประทาน การขาด CO2 และความแปรผันของแสง ควรเพิ่มระดับ 3 หลังจากที่อินเทอร์เฟซของอุปกรณ์ ตรรกะด้านความปลอดภัย และความรับผิดชอบของผู้ปฏิบัติงานมีความชัดเจนเท่านั้น

วิธีหลีกเลี่ยงแดชบอร์ดที่ผู้ปฏิบัติงานไม่ได้ใช้

ควรจัดแท่นให้เหมาะกับงานเรือนกระจก ไม่ใช่เฉพาะชื่อเซ็นเซอร์เท่านั้น แดชบอร์ดที่มีประโยชน์จัดกลุ่มข้อมูลตามหมายเลขเรือนกระจกและโซน แสดงค่าที่ผิดปกติก่อน และช่วยให้ส่งออกเส้นโค้งในอดีตได้ง่าย หากผู้ปฏิบัติงานต้องค้นหาผ่านเซ็นเซอร์ที่ไม่มีชื่อจำนวนมาก ระบบจะถูกใช้งานน้อยลงกฎการตั้งชื่อจึงเป็นข้อกำหนดทางวิศวกรรมที่แท้จริง

รายละเอียดใบเสนอราคาที่เปลี่ยนแปลงต้นทุนระบบจริง

ใบเสนอราคาเรือนกระจกสองรายการอาจดูคล้ายกันแต่ครอบคลุมขอบเขตทางวิศวกรรมที่แตกต่างกัน ผู้ซื้อควรตรวจสอบว่าใบเสนอราคาประกอบด้วยขายึดเซ็นเซอร์ ความยาวสายเคเบิล ขั้วต่อตู้ การกำหนดค่าซิมการ์ดหรือเครือข่าย การตั้งค่าบัญชีแพลตฟอร์ม การทดสอบสัญญาณเตือน และการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานรายการเหล่านี้ส่งผลต่อเวลาในการทดสอบการใช้งานและการใช้งานในระยะยาว ดังนั้นควรมองเห็นได้ในเอกสารโครงการแทนที่จะถือเป็นสมมติฐาน

สรุป

โซลูชันเรือนกระจกอัจฉริยะควรเชื่อมโยงการตัดสินใจเรื่องพืชผลกับข้อมูลที่วัดผลได้และขอบเขตการควบคุมที่ชัดเจน การกำหนดค่า NiuBoL ที่อธิบายไว้ที่นี่รองรับเซ็นเซอร์เรือนกระจก การสื่อสาร RS485 จอแสดงผลในตัวเครื่อง การอัปโหลดบนคลาวด์ บันทึกสัญญาณเตือน และเอาต์พุตรีเลย์เสริมสำหรับทีมจัดซื้อจัดจ้าง แผนโครงการที่แข็งแกร่งที่สุดจะกำหนดโซน พารามิเตอร์ การแมปโปรโตคอล ฟังก์ชันแพลตฟอร์ม ขอบเขตการควบคุม และการทดสอบการยอมรับก่อนเริ่มการติดตั้ง

ข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิค:NiuBoL, RS485, RTU