现代农业大棚智能监控物联网系统，

现代农业温室大棚智能远程监控管理系统，

概述:

     安全防范技术是集现代科学技术之大成的产物，它体现了现代电子技术、现代通信技术、现代控制技术与现代计算机技术的完美结合，其特点在于它所采用的多元信息采集、传输、监控、记录、管理以及一体化集成等一系列高新技术。实践证明，利用这一技术构成的安全防范系统（简称安防系统），能为建设环境提供一个安全、便利、舒适的受保护空间。

      监控系统是安防系统中不可缺少的一个重要组成部分，它不仅可以对监控现场进行不间断实时监视，还可通过各种存储媒体将监视内容清晰地记录下来以备随时查证。随着国民经济的迅速发展，现代农业得到了长足的进步，温室工程已成为高效农业的一个重要组成部分。计算机自动控制的智能温室自问世以来，已成为现代农业发展的重要手段和措施。它的功能在于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。

1、农业温室大棚物联网智能监控系统简介 

      该系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。

 
     2、系统组成 
    该系统包括：传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。 

（1）传感终端 
      温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数，通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产。 
    （2）通信终端及传感网络建设 
      温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成：温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设；温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后，将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。 

（3）控制终端 
     温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，通过GPRS模块与管理监控中心连接。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。 
    （4）视频监控系统 
     作为数据信息的有效补充，基于网络技术和视频信号传输技术，对温室大棚内部作物生长状况进行全天候视频监控。该系统由网络型视频服务器、高分辨率摄像头组成，网络型视频服务器主要用以提供视频信号的转换和传输，并实现远程的网络视频服务。在已有Internet上，只要能够上网就可以根据用户权限进行远程的图像访问、实现多点、在线、便捷的监测方式。 
    （5）监控中心 
     监控中心由服务器、多业务综合光端机、大屏幕显示系统、UPS及配套网络设备组成，是整个系统的核心。建设管理监控中心的目的是对整个示范园区进行信息化管理并进行成果展示。 

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、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。针对目前农业大棚发展的趋势，我公司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GPRS的农业大棚环境远程监控系统使这些成为可能。该系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。

 同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。系统由计算机、温室环境智能控制器以及传感器（温湿度传感器、CO2传感器、光照传感器等）、外围设备（加热器、加湿器、风机、湿帘水泵、遮阳网、天窗、CO2发生器等）构成。温室环境智能控制器实时监测各种数据，并根据所设参数自动控制外围设备工作，计算机和智能控制器之间采用RS485总线通讯，一台计算机可以连接多个控制器。

 计算机实时读取各控制器的数据（温度、湿度、CO2、光照等）以及外围设备的运行状态，所有数据能够显示、存贮。系统具有采集间隔设置功能、遥控功能，采集功能、报警功能、查询功能、统计功能、打印功能等。

3、系统特点:

先进性：所采用的传感器、通信技术和软件平台在国内均属领先水平。

可靠性：系统的软硬件经过大量实际应用和严格测试，具有良好的可靠性。

易用性：硬件设备安装维护方便，软件平台界面友好，操作方便，易学易用。

扩展性：软硬件采用模块化设计，可扩充结构及标准化模块结构，便于系统适应不同规范和功能要求的监控系统。

◆ 农业大棚基地基本位于偏远地区，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。

◆ 可扩充性，支持主站设备、采集终端、传感器等规模数量的平滑增加，无需修改应用程序。
◆ 易维护性，系统可对远程数据采集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、远程终端复位、远程终端软件升级等。

◆ 操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便。
◆ 性价比高，该系统专为大棚远程环境监控量身定制，充分考虑到农业大棚环境各个环节的业务需求，性价比很高。

4、系统功能:

l    无线采集：运用当今最流行的物联网技术，实现了温度传感设备的无线采集，通过远程电脑获取数据，并通过监控软件进行分析、预警、自动打印。

l 实时监控：采用自动化无线监控功能，每天24小时实时监控，避免了人工监控可能出现的监控不及时、不准确，设备长时间非正常运转等问题。

l 报警功能：超过预设值系统自动报警，报警方式主要有声音报警、手机短信报警、声光报警等。各监控点报警方式配置灵活，同一监测点可以分时段、分人员报警，便于交接班管理。

l 测温准确、安装简单：测温范围在-50℃ ～ 100℃内可任设，测量精度达±0.1℃，测量温度准确度±0.2℃。数据无线上传，无需单独穿墙布线，安装方便简单。

l    自动开关控制：远程自动控制系统开关，远程调试设备状态及参数。实现水泵、冷风机等设备启停历史记录的查询及频率分析。

l    快速查询：系统提供历史数据查询、数据导出、图表显示、报表生成和打印等。

l    低成本高效率：比传统有线监控成本更低，无需布线；克服传统有线温度监控线路经常断线、查线的麻烦问题，传输效率更高。

l LCD显示：控制显示仪采用LCD大屏幕触摸屏显示，使显示结果更清晰明了。

l    管理灵活：系统支持多部门、多角色、自定义灵活管理。不仅可使每个部门都能管理自己部门的设备，也可使具有一定权限的人员来同时监控整个系统的运行状态，既独立又统一，使管理更加灵活方便。

智能农业—温室大棚无线监测系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监控智能调节，采集现场的传感信号包括：空气温湿度、光照、土壤温度、CO₂浓度、土壤水分等，并实时准确的输出指令智能控制包括大棚风机、微喷罐、滴灌、卷帘机、补光灯、CO2发生器、CO2风机等现场设备。

同时支持远程无线信息传输功能，可配专用的摄像装置，实现对现场农作物和环境真实状况呈现。本系统采用GPRS无线传感网络技术，扩展节点可随时随地无缝扩展，节点上电即可加入网络，而不会对现行网络造成任何影响。无线传感器数据通过GPRS移动基站网络实时传输到互联网端任一台计算机，亦可传送到Web服务器提供网页呈现数字化监测。

本系统安装、调试、使用极为便捷，用户可以像搭积木一样部署物联网系统实现系统便携式，无线化，规模化。

支持远程计算机桌面软件系统数据分析、控制、存储、数字可视化呈现。

支持网页（WEB）页面实施监测现场大棚环境，实现ANY TIME、ANY WHERE、ANY SYSTEM。

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