【前言】
近年來，農(nóng)業(yè)溫室大棚種植的出現(xiàn)為提高人們生活水平帶來了方便，因此，農(nóng)業(yè)溫室大棚得到了迅速的推廣和應(yīng)用。在農(nóng)作物的生長(zhǎng)過程中，環(huán)境中的溫度、濕度、光照度、CO2濃度等環(huán)境因素對(duì)作物的生長(zhǎng)與產(chǎn)量有很大的影響。傳統(tǒng)的人工監(jiān)控方式難以達(dá)到科學(xué)種植的要求，目前我國(guó)可以實(shí)現(xiàn)上述環(huán)境因素自動(dòng)監(jiān)控的技術(shù)還不成熟，如果我們引進(jìn)國(guó)外具有多功能的大型溫室控制系統(tǒng)價(jià)格昂貴，不利于我國(guó)農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定快速的發(fā)展國(guó)情。
針對(duì)目前我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室大棚的發(fā)展趨勢(shì)，我們提出了一種溫室大棚遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)溫室大棚監(jiān)控的特殊性——需要實(shí)時(shí)傳輸溫室大棚現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)給管理者，并把管理者的命令下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備，同時(shí)又要使上級(jí)部門可以隨時(shí)通過互連網(wǎng)或者手機(jī)信息了解大棚內(nèi)區(qū)域作物的實(shí)時(shí)狀況。由成都鑫芯電子科技有限公司研發(fā)、設(shè)計(jì)的基于GPRS的農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使這些成為可能。
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【系統(tǒng)介紹】
農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由前端部分（溫濕度傳感器、光照傳感器、C02濃度檢測(cè)儀、葉面濕度傳感器等）來完成對(duì)環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)、匯總、轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)裙ぷ?，環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、CO2濃度、葉面濕度等，這些環(huán)境參數(shù)由數(shù)據(jù)采集終端使用不同的方法進(jìn)行測(cè)量得到一個(gè)非常準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，這個(gè)結(jié)果通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)向在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲(chǔ)、處理、統(tǒng)計(jì)分析并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢等任務(wù)，當(dāng)溫濕度超過設(shè)定閥值的時(shí)候，自動(dòng)開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)可達(dá)到:安全、可靠、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速的將真實(shí)的溫室大棚環(huán)境信息展現(xiàn)在管理人員的面前。
農(nóng)業(yè)溫室大棚環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由三大部分：數(shù)據(jù)中心、大棚監(jiān)控點(diǎn)、用戶手機(jī)。
1、數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心主要由PC機(jī)和上位機(jī)構(gòu)成，它實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、顯示、數(shù)據(jù)請(qǐng)求以及曲線顯示、報(bào)表打印輸出等信息管理工作和進(jìn)行特殊情況的監(jiān)控中心預(yù)警以及通過客戶端軟件方便地訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
2、大棚監(jiān)控點(diǎn)：大棚監(jiān)控點(diǎn)實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、光照、葉面濕度、土壤溫濕度、土壤ph值等數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)采集點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)報(bào)警，防止事故的發(fā)生。（并預(yù)留監(jiān)控點(diǎn)的控制接口）
3、用戶手機(jī)：通過3G智能手機(jī)App訪問數(shù)據(jù)中心采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或編輯短信 發(fā)送到數(shù)據(jù)采集終端采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
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【主要功能】
◆ 24小時(shí)采集
可在線實(shí)時(shí)連續(xù)24小時(shí)的采集和記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、CO2濃度、葉面濕度等環(huán)境各項(xiàng)參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)信息，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位可多達(dá)上千個(gè)點(diǎn)。
◆ 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力
采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺(tái)電腦都可以訪問監(jiān)控電腦，在線查看監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度變化情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測(cè)，領(lǐng)導(dǎo)在自己辦公室和智能手機(jī)都可以非常方便地觀看和監(jiān)控。
◆ 中文圖形界面
數(shù)據(jù)中心軟件采用標(biāo)準(zhǔn)windows7/8/10全中文圖形界面，可以24小時(shí)實(shí)時(shí)顯示、記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、CO2濃度、葉面濕度等曲線變化，統(tǒng)計(jì)溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、CO2濃度、葉面濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)、 值、 小值及平均值，累積數(shù)據(jù)，報(bào)警畫面。
◆ 設(shè)定報(bào)警值
可設(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的濕度、溫度、光照、土壤溫度、土壤濕度、CO2濃度、葉面濕度等參數(shù)的報(bào)警值，當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)異常時(shí)可自動(dòng)像管理者發(fā)出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警方式包括：現(xiàn)場(chǎng)媒體聲光報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、電話語音報(bào)警、手機(jī)短信息報(bào)警等。上傳用戶設(shè)置的報(bào)警信息并進(jìn)行本地或者遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知到當(dāng)時(shí)的值班人員。
◆ 數(shù)據(jù)處理支持多種格式
系統(tǒng)可擴(kuò)展多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件，能進(jìn)行繪制柱狀圖、圓餅圖以及進(jìn)行曲線擬合等處理，可按TEXT格式輸出，也能進(jìn)入EXCEL電子表格等office的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
◆ 可打印數(shù)據(jù)
監(jiān)控主機(jī)可隨時(shí)打印每個(gè)時(shí)刻的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、CO2濃度、葉面濕度等當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)及設(shè)備運(yùn)行報(bào)告。
◆ 可隨時(shí)增加減硬軟件設(shè)備
系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)有預(yù)留接口，可隨時(shí)增加減軟硬件設(shè)備，系統(tǒng)只要做少量的改動(dòng)即可，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成用戶的其他需求?？筛鶕?jù)用戶政策的改變隨時(shí)增減加新的內(nèi)容。
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【主要特點(diǎn)】
◆ 操作簡(jiǎn)單
系統(tǒng)軟件功能完善，模塊化、圖形化設(shè)計(jì)，全過程全中文幫助，操作簡(jiǎn)單方便。
◆ 可定制
該系統(tǒng)專為大棚遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控量身定制，充分考慮到農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境各個(gè)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)需求。
◆ 設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單
系統(tǒng)可對(duì)數(shù)據(jù)采集終端執(zhí)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作命令，包括遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄收、遠(yuǎn)程終端復(fù)位、遠(yuǎn)程終端軟件升級(jí)等。
◆ 設(shè)備運(yùn)行流暢
我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室大棚基地基本位于偏遠(yuǎn)郊縣地區(qū)，因此采用覆蓋廣泛的GPRS網(wǎng)絡(luò)高信號(hào)容易捕捉，必要時(shí)可以采用高增益天線，能確保此設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
◆ 數(shù)據(jù)不丟失
一體化設(shè)計(jì)，終端內(nèi)置大容量存儲(chǔ)芯片，即使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，也可保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
◆ 支持設(shè)備增減
可擴(kuò)充性，支持主站設(shè)備、采集終端、傳感器等規(guī)模數(shù)量的平滑增加，無需修改應(yīng)用程序。
