1、概況

隨著溫室大棚的發(fā)展，環(huán)境控制計(jì)算機(jī)模擬模型、作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律模擬模型研究向?qū)嵱没较虬l(fā)展，溫室復(fù)合環(huán)境優(yōu)化控制研究一直是各國溫室技術(shù)研究的核心。

設(shè)施環(huán)境監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集的重點(diǎn)包括光、溫、濕等要素，但隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，對(duì)作物一些重要生理特性和指標(biāo)的監(jiān)測(cè)已不難實(shí)現(xiàn)。

溫室大棚生產(chǎn)的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)就是可以控制所有的環(huán)境因素，從而使植物處于生長(zhǎng)狀態(tài)，其中溫濕度、光照是非常關(guān)鍵的一個(gè)因子。不同種類的植物有不同的生長(zhǎng)溫度，及濕度。而且不同植物以及植物在不同生長(zhǎng)階段對(duì)溫濕度的需求也不相同。我們總是希望植物生長(zhǎng)、發(fā)育得快一些以增加利潤(rùn)，所以就需要在植物的整個(gè)生長(zhǎng)期提供合適的溫濕度。

我們將先進(jìn)的無線通信技術(shù)與傳統(tǒng)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來，構(gòu)成組網(wǎng)靈活的無線溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，溫室環(huán)境可以隨時(shí)隨地地通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控管理，還可以通過短信報(bào)警方式，即時(shí)的將溫室大棚內(nèi)部環(huán)境的信息及時(shí)、準(zhǔn)確的傳達(dá)到每一位大棚的管理者，使農(nóng)業(yè)溫室大棚的環(huán)境監(jiān)控實(shí)現(xiàn)信息化管理。如有需求還可以在大棚內(nèi)增加攝像頭，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控，讓大棚的管理人員不但能隨時(shí)了解大棚內(nèi)部的環(huán)境信息，也可以同時(shí)實(shí)時(shí)的觀察植物的生長(zhǎng)情況。

本方案的無線監(jiān)控系統(tǒng)，具有成本低、功耗低、復(fù)雜度低、可靠性高、組網(wǎng)靈活方便等特點(diǎn)。無線監(jiān)控系統(tǒng)由無線監(jiān)控主機(jī)、空氣溫濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、CO2傳感器、PH值傳感器等構(gòu)成。

2、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)方式和原理描述

2.1 實(shí)現(xiàn)方式： 每個(gè)溫室大棚采用獨(dú)立的GPRS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)給管理中心。

2.2 監(jiān)控工作原理描述:

每個(gè)溫室大棚內(nèi)按照實(shí)際需求，均勻分布溫濕度傳感器及其他各種監(jiān)測(cè)傳感器，用于實(shí)時(shí)采集棚內(nèi)的溫濕度、co2、光照強(qiáng)度、土壤酸堿度（PH）、土壤溫度、土壤水分(土壤濕度)等數(shù)據(jù)，傳感器通過屏蔽導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集（移動(dòng)無線）&以太網(wǎng)監(jiān)控主機(jī)相連接；數(shù)據(jù)采集監(jiān)控主機(jī)通過以太網(wǎng)或其中安裝GSM移動(dòng)運(yùn)行商所提供的SIM卡，被監(jiān)控的溫濕度等數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)或GPRS數(shù)據(jù)流量的方式報(bào)送到遠(yuǎn)端管理中心的服務(wù)器中予以實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

3、系統(tǒng)拓?fù)鋱D

4、 系統(tǒng)性能參數(shù)

4.1 高精度原裝進(jìn)口溫濕度傳感器，測(cè)量精度高、穩(wěn)定性高、安裝使用方便

4.2 GPRS數(shù)據(jù)傳輸，或TCP/IP以太網(wǎng)

4.3 支持SNMP（V1、V2）、MODBUS-TCP、UDP協(xié)議

4.4 100MHz以太網(wǎng)、Auto MDI/MDI-X

4.5 濕度測(cè)量分辨率： 0.1％RH

4.6 濕度測(cè)量量程（非凝結(jié)）： 0.1％～100％RH

4.7 濕度測(cè)量精度（典型值）： ±3.0％RH

4.8 溫度測(cè)量分辨率： 0.1

4.9 溫度測(cè)量精度（典型值）： ±0.5

4.10 溫度測(cè)量范圍： －25～＋85

4.11 配置通訊端口：1口

4.12 規(guī)約和流控制：支持IEEE802.3/802.3u /802.3x全雙工流控和背壓式半雙工流控

4.13 RJ45端口支持極性自動(dòng)翻轉(zhuǎn)、支持全雙工和半雙工自動(dòng)協(xié)商方式、10M/100M雙速自適應(yīng)、傳輸速率20/200Mbps(全雙工模式）、LED雙色狀態(tài)指示燈、即插即用MDI/MDI-X自動(dòng)連接

4.14 GPRS通訊

4.14.1 數(shù)據(jù)通訊方式： GSM-GPRS

4.14.2 數(shù)據(jù)上傳間隔： 1M---24H 選擇設(shè)置

數(shù)據(jù)上傳間隔設(shè)置要求： 規(guī)約為設(shè)定數(shù)據(jù)上傳的間隔時(shí)間需要可以被60整除

4.14.3 GPRS其他參數(shù)

GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)要求：數(shù)據(jù)上傳時(shí)間間隔小單位為1m，為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在整點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生故上傳時(shí)間間隔必須可以被60整除。因此，上傳時(shí)間間隔必須是1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30、60...（M）。

接收數(shù)據(jù)服務(wù)器：定時(shí)上傳時(shí)間間隔將整點(diǎn)開始的被監(jiān)測(cè)參量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到固定IP地址的服務(wù)器，溢出的數(shù)據(jù)，按照先進(jìn)先出規(guī)約覆蓋早的數(shù)據(jù)。

內(nèi)部參數(shù)設(shè)定修改可通過RJ45口或短消息命令操作修改以下項(xiàng)：數(shù)據(jù)發(fā)送定時(shí)上傳時(shí)間間隔、服務(wù)器的IP地址和端口號(hào)

4.15 機(jī)械性能參數(shù)

工作溫度： －10～＋70（寬溫可選）

儲(chǔ)存溫度： －40～＋85

相對(duì)濕度（非凝結(jié)）： 5％～95％RH

輸入電壓（可選）： DC24-48V

功率： 小于6W

外殼機(jī)械特性： IP30保護(hù) 鋁合金型材機(jī)箱

安裝形式： 壁掛式

外形尺寸（寬 X 高 X 深)： 165×155×35 mm

可擴(kuò)展接入以下傳感器：

5、 監(jiān)控管理系統(tǒng)功能描述

5.1 采集現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度數(shù)據(jù)等參數(shù)上報(bào)管理中心服務(wù)器

5.2 數(shù)據(jù)上傳本地管理中心

5.3 管理中心軟件監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警、維護(hù)和報(bào)警解除

5.4管理中心軟件及服務(wù)器記錄保存實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)

5.5 管理系統(tǒng)軟件可按多維要求生成實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)曲線方便監(jiān)測(cè)

5.6 管理系統(tǒng)軟件提供多種報(bào)警方式并發(fā)如人聲報(bào)警、E-mail報(bào)警、手機(jī)短信息報(bào)警、撥打振鈴報(bào)警等

5.7 管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)可備份方意外等功能

5.8 管理系統(tǒng)軟件可分權(quán)限等級(jí)管理

5.9 管理系統(tǒng)軟件可進(jìn)行電子地圖導(dǎo)入

5.10 管理系統(tǒng)軟件不限制訪問客戶端數(shù)量及訪問地址、區(qū)域，支持瀏覽器訪問

5.11 管理系統(tǒng)支持智能手機(jī)瀏覽監(jiān)控