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智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)也可稱之為智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)、智能溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)。托普物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)的智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)利用環(huán)境數(shù)據(jù)與作物信息，指導用戶進行正確的栽培管理。

智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)可廣泛應用于農業(yè)、園藝、畜牧業(yè)等領域，在需要特殊環(huán)境要求的場所實時監(jiān)控和管理，為實現(xiàn)對生態(tài)作物的健康成長和及時調整栽培、管理等措施提供及時的科學的依據(jù)，同時實現(xiàn)監(jiān)管自動化。

一、智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)的介紹

我國是一個農業(yè)大國，目前在廣大農村，農業(yè)溫室比比皆是。近年來，隨著我國農業(yè)和農村經(jīng)濟的發(fā)展，農業(yè)生產方式逐步由傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營式向現(xiàn)代集約型經(jīng)營方式轉變，農業(yè)科技示范園，作為現(xiàn)代集約型農業(yè)和高新科技應用的示范窗口，應運而生。隨著科學技術的進步，溫室的結構檔次在逐步的提高，建設一種可提高溫室內作物產量和質量，降低生產成本，減輕工作人員勞動強度的溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)，是廣大溫室作物生產人員的迫切需求。

目前，雖然也有不少單位或個人引進了一些國外的計算機智能控制系統(tǒng)，如溫室環(huán)境控制系統(tǒng)，施肥灌溉控制系統(tǒng)，工廠化育苗智能控制系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)真正實現(xiàn)了溫室控制的智能化和自動化，但往往存在投資過大．系統(tǒng)維護不方便等各種發(fā)展制約瓶頸，再者就是要求溫室的管理操作人員本身有較高的文化素質和較豐富的工程技術經(jīng)驗，目前我國廣大農民還不具備，這也限制了國外同類產品在國內的推廣應用。開發(fā)低價位、實用型的溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)對于推進我國農業(yè)自動化、智能化進程具有重要的意義，同時也具有很大的市場潛力。據(jù)調查，目前市場上迫切需要的是一種低成本、操作使用簡便的實用溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)。針對這一要求及我國日光溫室量大、面廣的特點，研究一種既符合我國農業(yè)水平實際又適合農民經(jīng)濟承受能力、技術上不低于國外同類產品的日光溫室智能集成控制系統(tǒng)是非常必要的。

智能化溫室是集農業(yè)科技上的高、精、尖技術和計算機自動控制技術于一體的先進的農業(yè)生產設施，是現(xiàn)代農業(yè)科技向產業(yè)轉化的物質基礎。它能營造相對獨立的作物生長環(huán)境，擺脫傳統(tǒng)農業(yè)對自然環(huán)境的依賴性。目前，計算機控制在溫室種植中得到了越來越廣泛的應用，并正在成為溫室控制的核心。智能化溫室研究是當今興起的一門橫跨生物學、計算機科學、電子科學、機械設計和環(huán)境控制等幾大學科的綜合了多種高新技術的邊緣學科。

從目前我國農業(yè)發(fā)展政策看，未來10一15年我國農業(yè)科技進步的重要內容就是推動規(guī)模經(jīng)營和農業(yè)產業(yè)化的發(fā)展，所以研究開發(fā)適合我國的國情的光溫室的智能集中控制系統(tǒng)是非常必要的。

二、本監(jiān)控系統(tǒng)的特點

智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)集傳感器、自動化控制、通訊、計算等技術與專家系統(tǒng)于一體，通過預裝多種作物生長所需的適宜環(huán)境參數(shù)，搭建溫室智能化軟硬件平臺，實現(xiàn)對溫室中溫度、濕度、光照、二氧化碳等因子的自動監(jiān)測和控制。

本系統(tǒng)可以模擬基本的生態(tài)環(huán)境因子，如溫度、濕度、光照、CO2濃度等，以適應不同生物生長繁育的需要，它由智能監(jiān)控單元組成，按照預設參數(shù)，精確的測量溫室的氣候、土壤參數(shù)等，并利用手動、自動兩種方式啟動或關閉不同的執(zhí)行結構（遮陽幕、加熱器、濕簾水泵及風機、通風系統(tǒng)等），程序所需的數(shù)據(jù)都是通過各類傳感器實時采集的。

該系統(tǒng)的使用，可以為植物提供一個理想的生長環(huán)境，并能起到減輕人的勞動強度、提高設備利用率、改善溫室氣候、減少病蟲害、增加作物產量等作用。

1、預測性：通過對氣候參數(shù)的分析，可以預測控制設備的運行情況，提高設備的利用率，降低能耗。

2、強大的擴展功能：通過選用不同的外圍設備，可以控制溫室環(huán)境及灌溉、施肥等。

3、完善的資料處理功能：通過中央控制軟件，可以不問斷地記錄各種傳感器的信息以及各種控制設備的動作記錄等。

4、遠程監(jiān)控功能：即使工作人員不在現(xiàn)場，也可以通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)對溫室內的設備參數(shù)進行監(jiān)視和控制。

5、數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)功能：通過GPRS，可將各種數(shù)據(jù)聯(lián)入局域網(wǎng)或INTERNET，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

三、智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)的設計

（1）系統(tǒng)設計要求

1、日光溫室智能控制系統(tǒng)是一個涉及到溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強度及蔬菜品種等多種因素的復雜系統(tǒng)。因此，該系統(tǒng)的設計應具備以下功能：

L、較寬的工作電壓范圍：160V一一260V Ac：

2、能長時間連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的工作；3、能對溫室內的溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強度等參數(shù)進行準確的測量：

4、能根據(jù)蔬菜品種的不同，可以人工／自動設定溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強度等參數(shù)的報警范圍：

5、可以設定系統(tǒng)的控制狀念：手動控制狀態(tài)和自動控制狀態(tài)。在手動控制狀態(tài)下．系統(tǒng)只具有參數(shù)檢測和警告功能，對電機、水泵等控制設備不作控制。在自動控制狀態(tài)下，系統(tǒng)既具有參數(shù)檢測和警告功能，又能對電機、水泵等控制設備進行自動調控。

6、溫室內部前端設備既能單獨工作，又具有數(shù)據(jù)遠傳、聯(lián)網(wǎng)功能；

7、檢測中心的計算機通過GPRS網(wǎng)絡或Zigbbe網(wǎng)絡可與多個前端設備相連，并能檢測、控制這些設備的被控對象。

（2）系統(tǒng)設計原則

1、系統(tǒng)性能穩(wěn)定，運行可靠。

2、操作簡單，維護方便。

3、整個系統(tǒng)易于擴展。

4、運行經(jīng)濟節(jié)能，維護費用低。

5、性能價格比高。

（3）系統(tǒng)整體架構

本系統(tǒng)采用上、下位機控制方案，下位機為系統(tǒng)前端控制器，實施對溫室大棚環(huán)境參數(shù)的檢測與環(huán)境調整機構的控制；上位機為系統(tǒng)遠程監(jiān)控計算機，采用可視化編程語言設計界面友好的環(huán)境監(jiān)測與管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫室的遠程監(jiān)控與管理操作。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢

本系統(tǒng)采用分布式控制結構，依據(jù)分散采集數(shù)據(jù)。集中操作管理，相對獨立的設計思想，綜合運用計算機網(wǎng)絡通信和模糊控制技術，實現(xiàn)了單個溫室的智能控制以及多個溫室的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)可根據(jù)溫室內溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強度等參數(shù)的變化，按照預先設定的條件對風機、水泵、卷簾機、開窗機、加熱、灌溉、二氧化碳發(fā)生器等設備進行全自動控制，也可以根據(jù)需要實現(xiàn)手動控制。系統(tǒng)具有功能強大、性能優(yōu)越、配置靈活、安全可靠等優(yōu)點。

1、低帶寬占用本系統(tǒng)大大降低了數(shù)據(jù)實時傳輸占用的網(wǎng)絡帶寬。當多個監(jiān)控點同時工作，出現(xiàn)大比特流的數(shù)據(jù)同時傳輸時，平均占用帶寬不到250kbps，大大節(jié)約了用戶的網(wǎng)絡資源投入。

2、無限制位點遠程實時監(jiān)控通過GPRS和Zigbee完成組網(wǎng)，可同時對多個監(jiān)控位點實施遠程實時監(jiān)控，并可實時查看各監(jiān)控點的各種監(jiān)控數(shù)據(jù)。

3、系統(tǒng)結構靈活數(shù)字化溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)采用標準的組網(wǎng)方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點對點的監(jiān)控系統(tǒng)，又可以組成一個中心對各站點的系統(tǒng)；在網(wǎng)絡上可以設置多個監(jiān)控工作站，滿足多個用戶的需要．也可以用WEB方式組成多級監(jiān)控系統(tǒng)。

4、擴展性強采用模塊化設計，能夠平滑實現(xiàn)系統(tǒng)功能的升級以及與其他農業(yè)系統(tǒng)的接口，尤其是與農業(yè)專家系統(tǒng)的接口。

5、易操作性本系統(tǒng)采用的操作平臺是Windows中文版，控制界面為圖形方式，界面、菜單全為中文，用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件的使用。

智能溫室控制系統(tǒng)