现代农业温室大棚智能监测和控制解决方案

PAGEPAGE1现代农业温室大棚智能监测和控制解决方案一、背景介绍近年来，农业温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、土壤湿度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。针对目前温室大棚发展的趋势，提出了一种大棚远程监控系统的设计。根据大棚监控的特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于490MHz、GPRS的农业温室大棚智能监控管理系统使这些成为可能。

二、系统方案

1、系统概述深圳信立科技有限公司现代温室大棚智能监测和控制系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。农业大棚温室智能监控系统可以模拟基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，以适应不同生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量温室的气候、土壤参数等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（喷灌、湿帘水泵及风机、通风系统等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。该系统的使用，可以为植物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。

2、系统组成：

整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。

A、数据管理层（监控中心）：

硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）；

软件主要包括：操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、温室大棚智能监控系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、防火墙软件；

B、数据传输层（数据通信网络）：采用移动公司的GPRS网络或490MHz传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定；

移动GPRS无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点；

C、数据采集层（温室硬件设备）：远程监控设备：远程监控终端；传感器和控制设备：温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、喷灌电磁阀、风机、遮阳幕等；

3、系统拓扑图：XL68、XL65支持490MHz上传方式，系统通讯网络示意如下（一片区域现场节点多，可选此种方案）XL68、XL65支持GPRS上传方式，系统通讯网络示意如下（一片区域现场节点少，可选此种方案）。三、系统功能

1、数据监测功能：

--监测各温室温湿度、二氧化碳、光照等参数。

--监测各温室喷灌电磁阀、风机、遮阳幕的工作状态。

--监测各温室报警信息。

2、远程控制功能

--远程控制各温室喷灌电磁阀、风机、遮阳幕的启停工作。

--远程切换各温室喷灌电磁阀、风机、遮阳幕的控制模式。

3、报警功能

--温室温湿度、二氧化碳、光照超过预设值告警。

--市电停电、开箱告警。

4、数据存储

--定时存储各种监测数据。

--记录事件报警信息及当时监测数据。

--记录各种操作信息及当时监测数据。

5、信息查询

--可以进行所有监测信息查询。

--可以进行所有事件报警信息查询。

--可以进行所有操作信息查询。

6、数据报表

--将监测数据、报警数据生成报表，数据可以导出，支持打印输出。

7、人机界面

--所有温室实时监测数据在同一界面上显示，可以同屏显示多个温室数据，也可以切换成单个温室数据显示。

8：曲线数据

--自动生成各温室的温湿度、二氧化碳、光照的历史曲线，可以查看历史数据库中任意温室、任意时段的历史曲线。

--历史曲线即可分列显示，也可并列显示，方便比较不同温室环境状态。

9、权限管理

--对不同的操作使用者授予不同的使用权限。

10、扩展

--可以任意增加、减少所监控的温室。

--可以增加、修改、删除软件功能模块。

--预留与其他系统的通讯接口。

四、系统特点：

01、实用性：温室地理位置分散，因此采用覆盖广泛的GPRS网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行；

02、实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千台的监控终端实时传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警；

03、可扩充性：系统预留接口，可以进行系统或软硬件模块的无限扩展，便于长期的升级和维护，延长系统的寿命，通过更新部件，能让系统一直存在下去，而不至于整个系统瘫痪，造成大量的投资损失；

04、易维护性：系统可对监控终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、监控终端复位、升级等；

05、操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全