近年來，互聯網技術在農業領域得以廣泛應用，農業生產管理人員可以便捷地獲得各種市場供求信息、氣象與土壤信息、作物與病蟲害信息等，綜合管理生產過程。溫室內部傳感器、環境調控設備數量多、分布廣，且溫室地理位置偏遠，面積廣，現場環境惡劣，現場管理難度大、成本高，因此，從溫室環境信息實時、遠程監測和多因子自動控制的角度出發，借助互聯網技術實現溫室環境遠程監測和干預調控，有助于提高農業生產的科技水平，推動農業現代化發展。

中國農業大學信息與電氣工程學院杜尚豐教授團隊研發的溫室環境遠程監控系統結構簡單、操作便捷，監控過程中節點地址、測控周期、環境參數設定值等信息均可修改調整，系統維護成本低，通用性較強。

系統優勢

①具有先進的智能控制算法，基于模型的優化控制，部分蔬菜可實現全自動管理化管理；

②降低能耗，節約生產能耗50%；

③采用嵌入式技術研發，具有自主知識產權的環境調控設備價格低廉，非常適合普及，適合農民用戶；

④具有自主知識產權的溫度、濕度、二氧化碳一體化傳感器；

⑤無論在何時何地，都可以使用手機APP遠程瀏覽溫室環境和遠程控制。

成果簡介

系統主要分為三層：溫室現場測控層、服務器層和用戶應用層。

由溫室現場測控層實現溫室內外環境信息的感知；服務器層實現數據處理和綜合分析，并調控現場設備改變環境；用戶應用層實現信息遠程獲取和控制過程干預。

溫室現場測控層和服務器層之間采用分布式拓撲結構，以服務器層為測控核心，利用RS485總線或無線通信模塊等方式實現數據通訊，負責指令下發、數據分析、處理和存儲，溫室現場測控層信息采集、狀態測控等子節點接收指令后完成各環境信息采集、設備狀態采集和控制功能。

服務器層與用戶應用層之間采用C/S和B/S混合架構，通過Internet網絡實現通信。B/S即瀏覽器-服務器結構，由瀏覽器訪問存儲于服服務器層的動態網頁獲取相關信息； C/S即客戶端-服務器結構，需在移動設備中安裝Android應用程序才可訪問服務器。

溫室環境遠程監控系統工作示意圖

系統構成

♦溫室現場測控層

環境監測模塊： 由視頻監控模塊、溫室內環境信息采集節點和溫室外氣象站組成，可采集溫室內外環境信息、獲取視頻圖像信息；

環境調控模塊： 由數字量輸入板、數字量輸出板和環境調控設備組成，可采集、輸出16路開關量，實現環境調控設備的開關狀態監測和控制。

信息采集結點示意圖

♦服務器層

以ARM系列嵌入式開發板為硬件平臺，通過配套軟件實現各層之間的數據通訊。

串口通信模塊軟件： 服務器層與溫室現場測控層之間的數據通信軟件， 實現包含溫室內外環境監測、溫室環境自動或手動控制等功能；

信息存儲模塊軟件：存儲系統配置信息、環境信息和測控過程信息；

服務器守護模塊軟件： 服務器層與用戶應用層之間的通信軟件，實現遠程客戶端數據查詢和信息修改請求的響應。

♦用戶應用層

系統為用戶提供多種類型的遠程監控管理平臺。

瀏覽器： 訪問系統中提供的動態網頁；

Android移動設備： 安裝Android應用程序實現服務器訪問。

監控終端示意圖

系統功能

系統可利用無線通信模塊綜合管理溫室現場信息采集節點及狀態測控節點，構成分布式系統結構，便于系統升級維護。系統核心功能如下：

服務器層：環境信息、設備開關狀態采集；溫室環境自動調控；

用戶應用層：溫室環境手動調控；溫室現場視頻圖像獲取；溫室現場節點地址配置和攝像頭登錄信息設置；溫室環境自動調控參數查詢與修改（環境設定值、測控周期、控制方法）；系統測控模式切換。

技術參數

系統供電：服務器層供電5V直流電源；溫室現場信息采集節點供電24V直流電源；

通訊方式：溫室現場與服務器層—RS485/無線通信模塊，服務器層與用戶應用層—互聯網通信；

測控周期： ≥1min；

控制方法：滯環控制，PID控制，模糊控制，魯棒控制，預測控制；

溫度檢測范圍：－10℃～+60℃；檢測精度： ±0.5℃；

濕度檢測范圍： 5~95%；

CO2濃度檢測范圍： 0~2000ppm；檢測精度： ±30ppm；

光照檢測范圍：0~200000Lux。

來源：武漢機房監控  浙江機房監控  http://www.scdprobes.com/news/3070.html   本文采集于網絡，如有問題有聯系刪除