温室大棚智能温室监测系统设计方案
智能温室监控系统设计
智能温室监控系统设计背景介绍：温室是一种人工控制环境的农业设施，用于种植蔬菜、花卉和其他植物。
传统的温室需要人工对温度、湿度、光照等环境参数进行监测和控制，而且无法及时发现植物健康问题和病虫害等。
为了提高温室的生产效率和监测精度，设计一套智能温室监控系统是很有必要的。
系统设计流程：1.硬件设计：系统硬件设计包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、摄像头、电磁阀等组成的感知设备和用于数据处理的单片机或者微控制器等，搭建成一个完整的硬件平台。
（1）温度传感器：通过连续监测温室内温度，可以调控温室内的温度，保持适宜的生长环境。
（2）湿度传感器：负责实时监测温室内的湿度情况，用于判断是否需要增湿或者通风。
（3）光照传感器：监测温室内的光照强度，可以调整灯光的亮度和打开或关闭窗户来增加或减少光照。
（4）二氧化碳传感器：监测温室内的二氧化碳浓度，控制通风系统以及病虫害防治措施。
（5）摄像头：用于实时监控温室内的植物生长情况以及病虫害情况。
（6）电磁阀：用于控制灌溉系统，根据湿度传感器的反馈调整灌溉的频率和水量。
2.软件设计：系统软件设计包括数据采集、数据处理和数据展示三个主要部分。
（1）数据采集：通过硬件平台获取到温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等传感器数据。
（2）数据处理：对采集到的传感器数据进行处理和分析，通过算法判断当前环境是否适合植物生长，根据需要控制温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等环境参数。
（3）数据展示：将处理后的数据以直观的形式展示给用户，可以将数据以曲线图的形式展示，让用户了解温室内的环境变化情况。
3.系统优化：为了进一步提高温室监控系统的性能和稳定性（1）云端存储：将采集到的传感器数据存储在云端，实现数据的长期保存和备份，同时可以实现多温室的数据对比和分析。
（2）机器学习：利用机器学习算法对温室环境数据进行分析和预测，提前发现植物健康问题和病虫害等，并提供合理的控制策略。
（3）远程监控和控制：将温室监控系统与手机或者电脑端的应用程序相连接，实现用户对温室的远程监控和控制，方便用户随时随地了解温室内的情况并做出相应调整。
智慧花卉大棚监控系统设计和运用
智慧花卉大棚监控系统设计和运用目录一、项目概述 (2)二、系统设计原则与目标 (3)三、系统架构设计 (3)3.1 硬件设备选型与配置 (5)3.2 软件系统开发平台选择 (6)3.3 网络架构设计与选型 (8)四、系统功能模块划分 (9)4.1 环境监测模块 (10)4.2 自动化控制模块 (12)4.3 数据分析与管理模块 (14)4.4 预警与报警模块 (15)五、系统安装与调试 (17)5.1 硬件设备安装规范 (18)5.2 软件系统安装与调试流程 (19)5.3 系统集成与联调 (20)六、系统运用策略 (22)6.1 花卉大棚环境监控应用场景分析 (23)6.2 系统操作使用指南 (24)6.3 系统维护与升级策略 (26)七、系统效果评估与优化建议 (27)7.1 系统运行效果评估方法 (29)7.2 数据采集准确性验证 (30)7.3 系统性能优化建议 (31)八、项目总结与展望 (32)8.1 项目实施成果总结 (33)8.2 未来发展趋势预测与应对策略 (35)一、项目概述随着现代农业技术的飞速发展，智能化管理在农业领域的应用越来越广泛。
其中，智慧花卉大棚监控系统作为现代农业科技的重要组成部分，通过集成传感器技术、自动化控制技术和信息通信技术，实现对花卉大棚环境的实时监测、自动控制和智能管理，从而提高花卉的生长质量和产量。
本项目旨在设计和运用一套高效、智能、可靠的智慧花卉大棚监控系统，以满足现代花卉种植对环境控制的需求。
该系统将采用先进的传感技术，实时采集大棚内的温度、湿度、光照、土壤水分等多种环境参数，并通过无线通信网络将数据传输至数据中心。
数据中心对接收到的数据进行实时分析，根据花卉的生长需求生成相应的控制指令，通过自动化控制系统对大棚内的环境进行自动调节，如温度调节、湿度调节、光照调节等。
此外，智慧花卉大棚监控系统还具备远程监控功能，用户可以通过手机、电脑等终端设备随时随地查看大棚内的环境状况，并根据实际需求进行远程控制。
基于STM32的温室大棚智能控制系统设计
基于STM32的温室大棚智能控制系统设计为了有效增强我国温室大棚的智能化管理效果，文章介绍了温室智能化调控系统的国内外研究和发展现状，并提出一款基于STM32F103系列芯片的温室环境智能调控系统，主要收集室内的温湿度与光照强度信息进行分析，通过LCD 显示器进行数据图标呈现，并增加无线信息传输组件，有效地创建温室的智能化环境调控系统。
温室环境的智能化控制研究是现代化温室大棚的一个研究重点。
提升智能化温室大棚中植物的栽培效率与质量是较为重要的研究内容，通过对植物生长周期进行分析，科学检测温室条件并进行高效的规划。
现阶段，国内科学领域已经研发出了多种可以改善作物生长效率，提高生产质量的智能设备，并被广泛的应用在温室大棚里，然而这些设备基本不具备智能调节能力，无法获取大棚内的具体情况，同样也无法实现远程调节的效果，仅可以实现一些初步的功能目的。
一、温室大棚智能化控制的国内外研究和发展现状在国外很多发达国家特别是在欧美，十分重视温室栽培方面的研究，例如，美国等发达国家已经通过一些监管设备对大棚内的环境信息进行监控，并结合预期设定数值进行调节，达到农业生产的智能化效果。
而这种智能化植物栽培技术仅是对室内的单一因素进行调控，也就是仅实现对大棚内的温度、湿度、光照、气体条件进行管理。
随着科学技术的不断发展，温室大棚栽培技术也得到了全新的改变，在美国，科学家们研制了一款能够结合气候管理、农作物灌溉与施肥能力为一体的智能化温室大棚管控系统，这系统能够有效地结合各类农作物的管理内容，利用传感器所接收的信号对系统的各项功能进行管理，实现最优质这一高效的方式对温室内农作物的生长进行管理。
以色列通过计算机设备对温度环境进行管理，并建立科学的温室构造，配备优质的环境调节、天窗以及幕帘等，对温湿度、光照效果、气体环境进行有效控制。
并且将中的控制器与管理室内的中央电脑进行远程连接，提高温室管理的便捷性，更精准的对灌溉施肥系统进行控制，提升对于肥料与水资源的利用效果。
花卉温室大棚智能控制系统设计与实现
花卉温室大棚智能控制系统设计与实现一、本文概述随着科技的不断进步和农业现代化的深入推进，智能控制系统在农业生产领域的应用越来越广泛。
特别是在花卉生产中，温室大棚的智能控制对于提高花卉品质、增加产量以及节约资源具有重要意义。
本文旨在探讨花卉温室大棚智能控制系统的设计与实现，通过综合运用现代信息技术、物联网技术和自动控制技术，构建一个高效、智能的温室大棚环境监控与管理系统。
在研究背景方面，传统的花卉温室大棚管理多依赖于人工经验，不仅劳动强度大，而且难以实现精细化管理。
随着智能技术的发展，将这些技术应用于温室大棚管理，可以实现对温室内环境参数的实时监测和精确控制，从而为花卉提供最适宜的生长环境。
文章的研究目的在于设计并实现一个集成了温度、湿度、光照等多种环境参数监测的智能控制系统，并通过数据分析和智能决策，实现对温室大棚内环境的自动调节。
研究方法包括系统需求分析、硬件选择与集成、软件开发、系统测试及优化等。
预期成果将展示一个完整的花卉温室大棚智能控制系统设计方案，包括系统架构、关键技术、实施步骤及效果评估。
通过本研究，期望能够为花卉生产者提供一个切实可行的智能化解决方案，促进花卉产业的可持续发展。
该段落为文章的概述部分提供了一个清晰的框架，为读者理解全文内容奠定了基础。
二、花卉温室大棚概述花卉温室大棚作为一种现代化的农业生产方式，为花卉的生长提供了稳定、可控的环境。
它通过模拟花卉自然生长所需的气候条件，创造出适宜的温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等环境因素，以促进花卉的健康生长，提高花卉的品质和产量。
结构特点：花卉温室大棚通常由骨架结构、覆盖材料、通风系统、灌溉系统、加热或降温设备等组成。
骨架结构支撑整个温室，覆盖材料如玻璃或塑料薄膜用于保持温室内的气候稳定。
通风系统用于调节温室内的空气流通，灌溉系统保证花卉的水分供应，而加热或降温设备则用于应对极端气候条件。
控制系统：花卉温室大棚的智能控制系统是其核心部分，它通过集成传感器、控制器和执行器等设备，对温室内的环境参数进行实时监测和调节。
设施农业（温室大棚）环境智能监控系统解决方案
设施农业（温室大棚）环境智能监控系统解决方案1、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。
620)this.style.width=620;" border=0>（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。
620)this.style.width=620;" border=0>（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。
智慧农业大棚系统
LoRaWAN5GN B-I o TC a t.1e M T C智慧农业大棚设计方案1 背景和定义CONTENTS目 录2 解决方案3 平台系统组成介绍4 方案效益5 案例01背景和定义目前的机遇背景分析vvv物联网已经深入生活的方方面面，正在快速的改变传统管理模式通过智能硬件、物联网、大数据等技术对传统的农业大棚进行升级改造，构建全程智能化的高效监测控制管理体系，实现科学指导生态轮作，保证作物的高产、优质、生态、安全；建立线上运营和溯源系统，提高农户经济收益和品牌效益。
智慧农业大棚——定义智慧农业大棚大数据物联网智能硬件智慧农业大棚传统农业大棚02解决方案智慧农业大棚——解决方案通过智能硬件、物联网、大数据等技术，采集环境和植物生长数据，为智能人控制和创造生长环境提供条件，实现“科学指导生态轮作和智能化管理“，构筑智慧农业大棚之灵魂。
智能监测系统智能控制系统智能视频监控系统土壤传感器空气传感器光照传感器CO2传感器土壤养分感知......加温补光内外遮阳风机喷淋滴灌顶窗侧窗......慧联云平台食品溯源环境数据采集......视频监控在线商店智能报警智能控制物联网集中监控客户端智慧农业大棚——环境数据采集大棚集中监控客户端数据中心环境数据采集云平台前端智能硬件通过摄像机无线网络（WIFI ，4G ）将实时数据上传到大棚数据中心。
智能硬件数据采集作为关键一环，为智慧农业大棚的智能控制和农业专家分析提供数据支撑服务。
利用无线技术实现智能硬件智能联动、自动组网，并对环境数据实时远程监控。
数据中心根据前端智能硬件上传的数据可以实时监测环境数据和查看植物生长分析曲线图，也为后续自动控制服务。
智能联动、组网APP 集中监控客户端空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度、氧气浓度等环境数据监控有线/WIFI/4G&5G接入洒水无线电磁阀加热器遮阳网电机加湿器鼓风机出风进风智慧农业大棚——智能控制大棚集中监控客户端数据中心智能控制云平台执行设备控制方式：1、在监控室通过集中监控客户端远程启动或关闭设备，或现场通过手机WIFI启动或关闭设备；无线组网实现对智能硬件远程或现场启动和关闭前端智能硬件通过摄像机无线网络（WIFI，4G）实现无线自动组网。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 研究背景智能温室大棚系统是利用先进的单片机技术和传感器技术来实现对温室环境的监测和控制的系统。
随着全球气候变暖和粮食供应压力的增加，智能温室大棚系统的研究和应用变得越来越重要。
当前，传统的农业生产方式已无法满足不断增长的粮食需求，而智能温室大棚系统的出现为农业生产带来了革命性的改变。
传统的温室大棚产品受限于人工操作和环境条件的限制，往往无法实时监测温室内外环境的变化，导致温室作物生长过程中出现问题。
设计并实现基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的意义。
通过引入单片机技术和传感器技术，智能温室大棚系统可以实现对温室内外环境参数的实时监测和控制，如温度、湿度、光照等。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和控制，为农业生产提供更便捷、高效、智能化的解决方案。
研究基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的理论和实际意义。
1.2 研究目的研究目的是基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现。
通过研究，旨在利用现代科技手段提高温室大棚的自动化程度，提升温室作物的生产效率和质量。
具体目的包括：1. 设计一套智能温室大棚系统，实现温室环境监测、控制和调节功能，实现对作物生长环境的精细化管控；2. 研究温室大棚系统中的传感器和执行器的选择、布局及调试方法，确保系统的稳定性和可靠性；3. 开发相应的软件模块，实现对温室大棚的智能控制，包括自动化灌溉、通风、照明等功能；4. 测试系统的性能，评估系统在实际作物种植环境中的使用效果和稳定性；5. 为农业生产提供更加智能、高效的技术手段，推动农业现代化发展，提升粮食生产能力和质量。
1.3 研究意义智能温室大棚系统的研究意义主要体现在以下几个方面：智能温室大棚系统的设计与实现能够有效提高农作物的产量和质量。
通过智能温室大棚系统，我们可以实现精确的环境控制，包括温度、湿度、光照等参数的实时监测和调节，从而为作物提供更适宜的生长环境。
温室大棚的智能测控系统毕业设计
温室大棚的智能测控系统毕业设计该系统主要由以下几个模块组成：1.传感器模块：包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器等，用于实时监测温室内环境参数。
传感器将采集到的数据传输到控制器模块进行分析和处理。
2.执行器模块：包括风机、喷灌器、遮阳网等，用于根据控制器的指令自动调节温室内的环境。
例如，当温度过高时，控制器可以通过执行器模块开启风机降温。
3.控制器模块：是系统的核心模块，负责接收传感器传来的数据、进行分析处理并产生相应的控制指令，将指令发送给执行器模块实现寄温室环境的调节。
控制器模块还可以根据农作物的需求和环境的变化，调整控制策略，以达到最优的生长环境。
4.人机交互界面：可以通过手机APP或电脑上的软件进行远程操控和监控温室大棚的状态。
农民可以通过界面了解温室内的环境参数，并做出相应的调整。
该系统的设计需要考虑以下几个关键问题：1.传感器的选择和布局：不同的作物和环境对传感器的要求有所不同，需要根据具体情况选择合适的传感器，并合理布局。
例如，温度和湿度传感器可以放在不同的位置，以获取更全面的环境信息。
2.控制策略的设计：根据农作物的需求和环境的变化，设计合理的控制策略，使温室内的温度、湿度和光照等参数保持在最适宜的范围内。
例如，温度过高时开启风机降温，温度过低时启动加热系统。
3.数据传输和处理：传感器采集到的数据需要传输到控制器进行处理，可以使用有线或无线的方式进行数据传输。
控制器需要对传输来的数据进行实时处理和分析，并根据处理结果制定相应的控制指令。
4.安全性和可靠性的考虑：温室大棚的智能测控系统属于实时的控制系统，需要保证系统的安全性和可靠性。
例如，控制器模块需要有冗余设计，当一个控制器失效时，可以自动切换到备用控制器进行控制。
5.人机交互界面的设计：开发一个友好的人机交互界面，方便农民对系统进行操控和监控。
界面可以显示温室内环境参数的曲线图，并提供相关的控制操作。
总而言之，温室大棚的智能测控系统可以大大提高农作物的生长效率和农民的生产效益。
日光温室大棚智能控制系统设计与优化
日光温室大棚智能控制系统设计与优化随着农业生产的不断发展和现代化需求的提高，农业科技也呈现出快速发展的趋势。
日光温室大棚作为在不同气候条件下进行农业生产的一种重要手段，已经得到广泛应用。
然而，在大棚环境控制方面，传统的管理方式已经无法满足现代农业的需求。
为了提高温室大棚的生产效率和农作物的生长质量，日光温室大棚智能控制系统的设计和优化成为当下亟待解决的问题。
一、日光温室大棚智能控制系统设计日光温室大棚智能控制系统设计的关键在于合理掌控环境因素，如温度、湿度、光照等，并据此进行相应的调控。
为了能够满足这些要求，可采用以下控制策略：1. 传感器数据采集：设计合适的传感器网络，能够准确获取大棚内的环境数据。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
通过这些传感器获取的数据，可实时反映大棚内的环境状况。
2. 数据处理与分析：传感器采集到的数据需要经过处理与分析，以便了解大棚内的环境变化趋势。
这可以通过物联网技术连接云端服务器，进行数据存储与处理，并结合机器学习算法对数据进行分析，进一步优化控制策略。
3. 环境参数调节：根据分析结果以及作物的需求，智能控制系统需要及时调节大棚内的环境参数。
例如，在温度过高时可自动开启通风设备进行散热，湿度过低时可自动启动喷灌系统增湿，光照不足时可自动开启照明设备等。
通过合理调节环境参数，能够有效提高作物的生长速度和品质。
二、日光温室大棚智能控制系统优化日光温室大棚智能控制系统的优化主要包括对控制策略的进一步改进以及系统的性能优化。
1. 控制策略改进：在传感器数据采集的基础上，可引入环境模型以及生长模型，根据不同的作物需求和种植情况，优化控制策略。
例如，在作物生长初期，提供更温暖且湿润的环境有利于促进幼苗生长；到了生长后期，适当降低温度和湿度有助于增强作物的抗病能力。
2. 系统性能优化：在智能控制系统的设计中，需要考虑系统的实时性和稳定性。
为了实时采集和处理传感器数据，需优化算法和硬件设备，提高系统响应速度。
智能温室大棚监控系统的研究与设计
智能温室大棚监控系统的研究与设计龚尚福;潘虹【摘要】According to the characteristics of high cost and inconvenient use of various intelligent monitoring systems,an intelligent greenhouse monitoring system is put forward,in which the CC2530 embedded microprocessor is taken as the main control chip. The ZigBee technology is used to construct the wireless sensor network of the system. The software of the system is composed of the monitoring center system at computer terminal and Android mobile client system,and assisted with expert data-base for guidance. The system has perfect human-machine interactive interface,easy operation,low cost and high practical value, with which users can monitor the production and management of greenhouse whenever and wherever possible.%针对目前各种智能监控系统成本高、使用不方便等特点,提出一种智能温室大棚监控系统.本系统采用CC2530嵌入式微处理器作为主控芯片,无线传感网络采用ZigBee技术构建,软件系统由电脑端的监控中心系统和Android移动客户端系统组成,并辅助专家库予以指导.本系统具有良好的人际交互界面,操作简便,成本低,用户可随时随地监控温室大棚的生产和管理情况,具有实用价值.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2017(040)019【总页数】4页(P119-122)【关键词】智能温室大棚监控;ZigBee技术;CC2530;Android移动客户端系统【作者】龚尚福;潘虹【作者单位】西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安 710054;西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TN919-34;TP393Abstract：According to the characteristics of high cost and inconvenient use of various intelligent monitoring systems，an intelligent greenhouse monitoring system is put forward，in which the CC2530 embedded microprocessor is taken as the main control chip.The ZigBee technology is used to construct the wireless sensor network of the system.The software of the system is composed of the monitoring center system at computer terminal and Android mobile client system，and assisted with expert data⁃base for guidance.The system has perfect human⁃machine interactive interface，easy operation，low cost and high practical value，with which users can monitor the production and management of greenhouse whenever and wherever possible.Keywords：intelligent greenhouse monitoring；ZigBee technology；CC2530；Android mobile client system我国是一个农业大国，但是人口众多，人均耕地面积少，所以如何提高农作物的产量和质量，最大化地利用耕地面积十分重要。
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温室大棚智能温室监测系统设计方案
托普物联网指出，随着物联网技术的不断发展和农业物联网建设的不断展开，智能温室监测系
统已经开始广泛应用于温室大棚智能化管理中。智能农业基于软件平台的温室大棚智能监控管理系
统，结合当前新兴的物联网技术实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标，不但
可以最大限度提高农业现实生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效
途径。
一、概述
精确农业（Precision Agriculture ） 是当今世界农业发展的新潮流，它最大的特点就是“精确”，
利用卫星全球定位系统、遥测遥感技术、计算机自动控制技术和物联网等高新技术于农业生产，用
以提高产量，降低能耗。精确农业的推广不但可以最大限度提高农业生产力，而且是实现优质、高
产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。
随着农业技术的不断发展，温室大棚已经相当普及，随之而来的温室大棚智能监控管理平台
搭建的需求愈发强烈。传统的温室大棚多为人工通过简单的温湿度计量设备或者简单的仪器仪表获
取环境状态参数，并根据经验手动控制各个调节阀。此种方式效率低下，控制效果也无法达到智能
自动的要求，因此传统的监控管理方式已显示出诸多局限性。
二、智能温室监测系统设计原则
可扩展性——系统在设计过程中除满足当前需求外，还需为日后的系统扩展留有足够的接
口，所有功能模块均为可组态化设计，可以灵活的增加或者删除。
可集成性——系统在设计过程中需具备高度集成性，满足于第三方平台的实时交互集成需
求。
可控制性——系统建成后，要求对温室中的温湿度、光照强度、喷灌装置等设备可实现远程
自动、手动控制，保证温室作物处于最优的生长环境中。
三、智能温室监测系统设计目标
根据现场实际需求，温室大棚智能监控管理系统需要满足一下设计目标：
1、系统可实现各个温室大棚的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等数据
的采集和汇总。
2、系统可实现对各个温室大棚的智能控制，需配套合适的控制策略实现对风机、喷淋灌溉、
遮阳调光等设备的远程控制。
3、系统需要保证温室大棚的内环境最适宜作物的生长，为作物的高产、优质、高效、安全
创造条件。
4、系统数据除了满足汇总归纳分析的需求，还可实现远程浏览，可通过手机、PDA等移动
终端实时对现场环境实现监控管理。
智能温室监测系统构成图
四、智能温室监测系统组成
为了实现上述设计目标，本系统包括现场采集传感终端、控制终端、无线通信网络终端、监
控中心系统平台4部分组成。
1、传感终端
温室大棚环境信息采集单元主要由各种环境信息传感器组成，包括以下几类
1）数字温湿度传感器
该传感器可实现相对温度和湿度的环境信息测量，具备专业的数字化集成技术和温湿度测量
技术，保证数据的真实有效性。传感器自身符合超低功耗设计，单线或者两线串行接口连接方式，
可直接与控制器连接实现数据传输。
2）土壤水分传感器
该传感器可实现长期无人值守的土壤含水量监测，外壳抗腐蚀能力强，可长期深埋在土壤中
而不会受到损坏，具备高精度、高灵敏度等特点。可实现表层土壤和深层土壤墒情的定点监测和在
线测量，数据可直接由水分监测仪获取，或者直接与控制器相连。
3）光照强度传感器
该传感器用于对温室大棚内可见光光照强度的测量，输出信号符合通用标准，能够根据当前
的光照条件自动调整量程范围，从而在不同光照强度下均可保持准确的精度。
4）二氧化碳浓度传感器
红外二氧化碳浓度传感器基于红外光谱吸收原理，测量温室中的空气二氧化碳浓度，可实时
感应浓度变化。其优异的可靠性保证数据的准确性，避免其他气体的交叉反应。
以上四大类传感器可实时采集温室大棚内的空气温湿度、土壤温湿度、光照强度和空气中二
氧化碳浓度等主要数据，通过通信总线传送至控制终端。
2、控制终端
为了实现系统的远程控制功能，每个温室大棚配备PLC可编程控制器作为控制终端。PLC
是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，其标准化、系列化、模块化的
设计，使得用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。
为了保证温室大棚内的环境适合作物的生长，控制器中加载预先设计好的控制策略程序。
温度控制：当温室大棚内温度高于设定上限值时，控制器发出指令关闭加热器，之后开启通
风设备;当温室大棚内温度低于设定下限值时，控制器发出指令关闭通风设备，之后开启加热器，
从而保证温室大棚内的温度动态平衡。
空气/土壤湿度控制：当温室大棚内空气/土壤湿度高于设定上限值时，控制器发出指令关闭
喷淋灌溉设备，之后开启通风设备;当温室大棚内空气/土壤湿度低于设定下限值时，控制器发出指
令关闭通风设备，之后开启喷淋灌溉设备，保证空气和土壤的恒定湿度。
光照强度控制：当温室大棚内光照强度高于设定上限值时，控制器发出指令关闭光照器;当
温室大棚内光照强度低于设定下限值时，控制器发出指令开启光照器，使得作物达到最佳的光合作
用状态。
二氧化碳浓度控制：当温室大棚内二氧化碳浓度高于设定上限值时，控制器发出指令关闭气
体发生器;当温室大棚内二氧化碳浓度低于设定下限值时，控制器发出指令开启气体发生器，使得
空气中二氧化碳浓度达到最佳含量。
设备状态监测：除了对温室大棚内的作物生长环境进行控制外，控制器还负责实时监控各个
传感终端的状态监测，一旦出现设备故障会及时产生报警，通知监控中心操作人员。
3、无线通信网络终端
为了减少通信线路铺设的施工量，选择无线通信方式讲数据汇总到监控中心。每个温室大棚配
备GPRS DTU数据传输单元，具备串口串行通信接口，支持自动心跳检测，支持自动断线续传，
可保持永久在线状态。监控中心配备接收装置，数据通过GPRS/Internet网络实时汇总至监控中心。
此种方式可节约大部分通信组网费用，每月只需支付少量流量费，具有更高的经济效益。
4、监控中心系统平台
监控中心系统平台选用科技独立研发的具备自主知识产权的ForceControl系列组态软件，实
现温室大棚系统的整体智能管理。监控中心系统平台作为本系统的核心部件，可实时获取各个温室
大棚的环境参数，使得工作人员随时了解棚内农作物生长环境。结合控制策略和当前气候状况，可
以对控制终端的控制策略进行优化。系统可以将各个设备的工作状态、系统报警信息、系统操作记
录等情况反馈给工作人员，同时可显示在监控中心配备的大屏幕中，使得整个系统的运行状况尽在
掌握中。
软件人性化的模块化设计，便于各个功能模块的修改、增删，减少了系统维护的成本，加强
了系统的时效性。
为了实现网络浏览功能，可配备独立的WEB服务器，用于远程客户浏览。如需对数据进行
更深入的分析处理，可配备独立的数据服务器和关系数据库，软件中配备ODBCRouter组件，轻松
实现实时数据的转储。智能农业基于软件平台的温室大棚智能监控管理系统，结合当前新兴的物联
网技术实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标，不但可以最大限度提高农业现
实生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。