一种农业物联网多功能控制柜的制作方法

本实用新型涉及一种多功能控制柜，具体的说是一种用于农业物联网系统设计的自动化多功能控制柜，属于物联网传感技术领域。

背景技术：

随着物联网技术的不断发展，农业生产模式正经历着从传统生产向信息农业的转型。得益于种植业生产物联网服务的开展与科学化的指导，农产品在质量、产量、效益上显著提高，同时，通过信息化系统制定科学的农业实施方案，指导农民农药化肥、水资源的投入量，不仅减少污染，而且能够节省能耗，改善农村土地资源环境，促进生态平衡，生态效益显著。目前，高定制化的现代化系统需要高额的投入，除此之外，国内物联网相关设备生产商场众多，现场设备分散，集成的兼容与稳定性无法保证，还存在着维护困难等问题。这些因素都限制着农业物联网的推广与普及。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题就是要克服这些技术缺陷，提供一种可以适用于多种农业设施，能够提供接入不同传感器与控制电机组合的智能化农业物联网多功能控制柜。

本实用新型解决以上技术问题的技术方案是：一种农业物联网多功能控制柜，包括双门机柜，机柜内部设有PLC控制器、数据采集模块、电气控制模块及通讯模块；所述PLC控制器的输入端与数据采集模块的输出端相连接，所述PLC控制器的输出端通过通讯接口与电气控制模块的输入端相连接，所述数据采集模块连接有至少一路传感器，所述电气控制模块的输出端连接有至少一路电气通道。 通讯模块一端通过两线制485口连接PLC，另一端通过网线连接至上位机。通讯模块一端通过两线制485口连接PLC，另一端通过网线连接至上位机。整个通讯网络的实现基于MODBUS RTU协议。

进一步的，前述的农业物联网多功能控制柜，数据采集模块连接有8路传感器，所述电气控制模块的输出端连接有4路电气通道。

进一步的，前述的农业物联网多功能控制柜，通讯模块为有线通讯模块或GPRS无线通讯模块。

进一步的，前述的农业物联网多功能控制柜，上位机中集成有专家系统，根据现场情况，将自动控制参数通过通讯模块下载至机柜内部的PLC控制器中。

进一步的，前述的农业物联网多功能控制柜，双门机柜的外门上开有玻璃窗，双门机柜在外门玻璃窗对应的内门位置设有触摸控制屏玻璃窗，并与PLC连接。

进一步的，前述的农业物联网多功能控制柜，机柜内还设有增加范围内的测量点，校正测量数据zigbee组网的控制器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种农业物联网多功能控制柜，该集成的物联网农业控制柜能够满足农业物联网系统在多场景下对传感信息采集，现场控制，信息传输等功能的需求，且系统运行稳定。无线通讯模式的引入使机柜的选址不受限于网络布线的限制，选址灵活，节约布线的投入。现场采集的数据通过增加监测点与算法的校正，有利于精准农业的实施。该设备统一化设计，现场安装调试便捷，维护方便。

本实用新型结构严谨、布局合理、使用方便且制作成本低，能够满足需要开展此项工作的市场需求。

附图说明

图1为本实用新型的控制面板示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的右视图。

图4为本实用新型的电气拖动主接线图。

图5为本实用新型的电气控制二次回路图。

图6为本实用新型的系统组成框图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种多通道农业物联网传感器装置，如图1至图4所示：包括双门机柜1，该机柜的柜体尺寸为800*600*300，内层门板上触摸屏2开孔为192mm*138mm，采用冷轧钢板制作柜体，使柜体的厚度不低于2mm，保证柜体结构牢固，门框设置封条，同时，在机柜正面还设有多组按键3以控制机柜操作。

柜体内部设置有PLC控制器4、数据采集模块5、电气控制模块6及通讯模块7。其中，PLC为施耐德TWIDO的TWDLCAE40DRF PLC，含电源、网口、RS232口、RS485通讯接口，24路输入16路输出。PLC控制器的输入端与数据采集模块的输出端相连接，而PLC控制器的输出端通过通讯接口与电气控制模块的输入端相连接。

数据采集模块为研华ADAM4117模块，可同时最多采集8路传感器信号。数据采集模块采集的传感器数据直接传到PLC中进行处理，同时通过与预先设置的参数进行比对，控制电气的启停。

而电气控制模块的输出端与4路电机连接，根据采集的模拟量参数，实现自动化控制。

通讯模块提供有线、无线两种可选通讯模式：提供给本地监控，远程监控及专家干预。同时增加了机柜选址的灵活性。无线通讯模块为DTU模20为EKI1321L。

触摸屏为研华工业级7寸真彩屏WOP-2070K，7寸真彩触摸屏可实时显示现场的采集数据和开关量的状态。同时既定参数的设置也能通过触摸屏进行设置。

机柜模块化设计。通过改变传感器与电机的组合，适用于大田灌溉，水产养殖，大棚种植，家畜养殖等多种农业场景；且机柜在上层专家系统的指导下，以PLC为控制核心，传感器采集数据为依据，实现定时、定值、循环等多种控制方式下的精准农业。

专家系统是由专家收集的针对各种作物，家畜生长周期下多参数控制模型生成的方案。通过判断作物家畜在生长周期的不同阶段以及周边的环境参数，提供指导。生成的参数可以下送至本控制柜进行自动控制。

电机负载拖动一次回路、二次回路电气控制元器件由一批断路器、空气开关、接触器、热继电器、中间继电器、热继电器、按钮、指示灯等元器件组成。

本控制柜配备的zigbee无线传感器可同时接入6路传感信号，配合主控制的测量需求，扩散测量范围，增加测量精确度。

实施例1

本控制柜在水产养殖的场景中，电气控制模块接入2路水泵，1路排水以及1路喂料。采集模块接入PH、溶解氧、水温、水位、浑浊度5路传感器。PLC设定了基于溶解氧、水温与水位数据的自动控制。同时上层专家系统也能指导并控制电机启停，对水产养殖进行精确化养殖。同时控制柜对传感数据设置了报警功能。

实施例2

本控制柜在大田的场景的一个灌溉点的应用中中，电气控制模块接入2路微喷，2路滴灌。采集模块接入空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度4路传感器。PLC设定了基于传感数据的自动控制，也可定时控制。同时上层专家系统也能指导并控制电机启停，对作物进行精确化养殖。

实施例3

本控制柜在鸡棚养殖的场景中，电气控制模块接入2路风机，1路喂料，1路收蛋。采集模块接入空气温度、空气湿度、氨气浓度、二氧化碳浓度，光照度5路传感器。PLC可在手动，定值，定时三种控制模式间切换。同时上层专家系统也可指导控制，进行精确化养殖。

除此之外，控制柜也可布置于大棚设施，猪圈养殖等场景中。在需要传感器进度的情况下，通过布设zigbee无线传感器，校正传感数据。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。