1、概況

隨著溫室大棚的發(fā)展，環(huán)境控制計算機模擬模型、作物生長發(fā)育規(guī)律模擬模型研究向實用化方向發(fā)展，溫室復合環(huán)境優(yōu)化控制研究一直是各國溫室技術研究的核心。

設施環(huán)境監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集的重點包括光、溫、濕等要素，但隨著傳感器技術的發(fā)展，對作物一些重要生理特性和指標的監(jiān)測已不難實現(xiàn)。

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

我們將先進的無線通信技術與傳統(tǒng)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結合起來，構成組網(wǎng)靈活的無線溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，溫室環(huán)境可以隨時隨地地通過網(wǎng)絡進行監(jiān)控管理，還可以通過短信報警方式，即時的將溫室大棚內部環(huán)境的信息及時、準確的傳達到每一位大棚的管理者，使農業(yè)溫室大棚的環(huán)境監(jiān)控實現(xiàn)信息化管理。如有需求還可以在大棚內增加攝像頭，實現(xiàn)視頻監(jiān)控，讓大棚的管理人員不但能隨時了解大棚內部的環(huán)境信息，也可以同時實時的觀察植物的生長情況。

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

2、項目實現(xiàn)方式和原理描述

2.1 實現(xiàn)方式： 每個溫室大棚采用獨立的GPRS網(wǎng)絡設備傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù)給管理中心。

2.2 監(jiān)控工作原理描述:

每個溫室大棚內按照實際需求，均勻分布溫濕度傳感器及其他各種監(jiān)測傳感器，用于實時采集棚內的溫濕度、co2、光照強度、土壤酸堿度（PH）、土壤溫度、土壤水分(土壤濕度)等數(shù)據(jù)，傳感器通過屏蔽導線與數(shù)據(jù)采集（移動無線）&以太網(wǎng)監(jiān)控主機相連接；數(shù)據(jù)采集監(jiān)控主機通過以太網(wǎng)或其中安裝GSM移動運行商所提供的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)流量的方式報送到遠端管理中心的服務器中予以實時監(jiān)控和管理。

3、系統(tǒng)拓撲圖

4、 系統(tǒng)性能參數(shù)

4.1 高精度原裝進口溫濕度傳感器，測量精度高、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 濕度測量分辨率： 0.1％RH

4.6 濕度測量量程（非凝結）： 0.1％～100％RH

4.7 濕度測量精度（典型值）： ±3.0％RH

4.8 溫度測量分辨率： 0.1

4.9 溫度測量精度（典型值）： ±0.5

4.10 溫度測量范圍： －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端口支持極性自動翻轉、支持全雙工和半雙工自動協(xié)商方式、10M/100M雙速自適應、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 選擇設置

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

4.14.3 GPRS其他參數(shù)

GPRS網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)要求：數(shù)據(jù)上傳時間間隔小單位為1m，為實時數(shù)據(jù)在整點時產生故上傳時間間隔必須可以被60整除。因此，上傳時間間隔必須是1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30、60...（M）。

接收數(shù)據(jù)服務器：定時上傳時間間隔將整點開始的被監(jiān)測參量實時數(shù)據(jù)傳送到固定IP地址的服務器，溢出的數(shù)據(jù)，按照先進先出規(guī)約覆蓋早的數(shù)據(jù)。

內部參數(shù)設定修改可通過RJ45口或短消息命令操作修改以下項：數(shù)據(jù)發(fā)送定時上傳時間間隔、服務器的IP地址和端口號

4.15 機械性能參數(shù)

工作溫度： －10～＋70（寬溫可選）

儲存溫度： －40～＋85

相對濕度（非凝結）： 5％～95％RH

輸入電壓（可選）： DC24-48V

功率： 小于6W

外殼機械特性： IP30保護 鋁合金型材機箱

安裝形式： 壁掛式

外形尺寸（寬 X 高 X 深)： 165×155×35 mm

可擴展接入以下傳感器：

5、 監(jiān)控管理系統(tǒng)功能描述

5.1 采集現(xiàn)場溫度、濕度數(shù)據(jù)等參數(shù)上報管理中心服務器

5.2 數(shù)據(jù)上傳本地管理中心

5.3 管理中心軟件監(jiān)控數(shù)據(jù)運行狀態(tài)、報警、維護和報警解除

5.4管理中心軟件及服務器記錄保存實時監(jiān)控數(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時、歷史數(shù)據(jù)曲線方便監(jiān)測

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

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)軟件可分權限等級管理

5.9 管理系統(tǒng)軟件可進行電子地圖導入

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)支持智能手機瀏覽監(jiān)控