1.項(xiàng)目背景

近年來(lái)，農(nóng)業(yè)大棚種植為提高人們的生活水平帶來(lái)極大的便利，得到了迅速 的推廣和應(yīng)用。種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照度、CO2 濃度等環(huán)境因子對(duì)作物的生產(chǎn)有很大的影響。傳統(tǒng)的人工監(jiān)控方式難以達(dá)到科學(xué)合理種植的要求，目前國(guó)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)上述環(huán)境因子自動(dòng)監(jiān)控的系統(tǒng)還不多見(jiàn)，而引進(jìn)國(guó)外具有多功能的大型連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)價(jià)格昂貴，不適合國(guó)情。針對(duì)目前大棚發(fā)展的趨勢(shì)，提出了一種大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)大棚 智能監(jiān)控的特殊性，需要傳輸大棚現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)給管理者，并把管理者的命令下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備，同時(shí)又要使上級(jí)部門可隨時(shí)通過(guò)互連網(wǎng)或者手機(jī)信息了解區(qū)域大棚的實(shí)時(shí)狀況?；跓o(wú)線傳輸?shù)闹悄艽笈锉O(jiān)控系統(tǒng)使這些成為可能。

2.系統(tǒng)概述

精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集大棚內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳 濃度、光照強(qiáng)度、土壤水分、土壤 Ph 值、土壤氮磷鉀含量、果蔬農(nóng)殘留含量、生長(zhǎng)周期視頻等參數(shù)，以直觀的圖表和曲線的方式顯示給管理用戶，并根據(jù)種植作物的需求提供各種聲光報(bào)警信息。當(dāng)溫度、濕度等相關(guān)參數(shù)指標(biāo)超過(guò)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉指定設(shè)備(如遠(yuǎn)程控制澆灌、開(kāi)關(guān)卷簾、補(bǔ)光 燈、Co2 發(fā)生器等)。系統(tǒng)利用環(huán)境數(shù)據(jù)與作物信息，指導(dǎo)用戶進(jìn)行正確的栽培管理，為實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)作物的健康成長(zhǎng)和及時(shí)調(diào)整栽培、管理等措施提供及時(shí)的科學(xué)的依據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)管自動(dòng)化。

3.系統(tǒng)特點(diǎn)

無(wú)線采集：運(yùn)用當(dāng)今最流行的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了各型傳感設(shè)備的無(wú)線采集，通過(guò)遠(yuǎn)程電腦獲取數(shù)據(jù)，并通過(guò)監(jiān)控軟件進(jìn)行分析、預(yù)警、自動(dòng)打印。

組網(wǎng)傳輸：信號(hào)采用先進(jìn)組網(wǎng)無(wú)線傳輸技術(shù)，克服距離障礙、信號(hào)無(wú)衰減， 無(wú)串?dāng)_，抗干擾強(qiáng)。

遠(yuǎn)程訪問(wèn)：完全 B/S 架構(gòu)，純.NET 開(kāi)發(fā)技術(shù)，遠(yuǎn)程查看、操作控制，只 需錄入網(wǎng)址即可輕松實(shí)現(xiàn)。

實(shí)時(shí)監(jiān)控：采用自動(dòng)化無(wú)線監(jiān)控功能，每天 24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免了人工監(jiān)控可能出現(xiàn)的監(jiān)控不及時(shí)、不準(zhǔn)確，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間非正常運(yùn)轉(zhuǎn)等問(wèn)題。

報(bào)警功能：超過(guò)預(yù)設(shè)值系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，報(bào)警方式主要有聲音報(bào)警、手機(jī)短信報(bào)警、郵件報(bào)警、模塊不采集報(bào)警等。各監(jiān)控點(diǎn)報(bào)警方式配置靈活，同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以分時(shí)段、分人員報(bào)警，便于交接班管理。

測(cè)量準(zhǔn)確、安裝簡(jiǎn)單：數(shù)據(jù)采集范圍大，測(cè)量精度高。檢測(cè)間隔時(shí)間在 1秒以上任設(shè)。數(shù)據(jù)無(wú)線上傳，無(wú)需單獨(dú)穿墻布線，安裝方便簡(jiǎn)單。

自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制：遠(yuǎn)程自動(dòng)控制水泵、排風(fēng)扇、加熱器、電磁閥、卷簾機(jī)等設(shè)備的開(kāi)關(guān)，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查詢?cè)O(shè)備的啟停歷史記錄。

自動(dòng)打?。憾〞r(shí)自動(dòng)打印功能，根據(jù)具體情況可以任意設(shè)定打印時(shí)間，及打印內(nèi)容。

快速查詢：系統(tǒng)提供歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、圖表顯示、報(bào)表生成和打印等。

管理靈活：系統(tǒng)支持多部門、多角色、自定義靈活管理。不僅可使每個(gè)部門都能管理自己部門的設(shè)備，也可使具有一定權(quán)限的人員來(lái)同時(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，既獨(dú)立又統(tǒng)一，使管理更加靈活方便。

低成本高效率：比傳統(tǒng)有線監(jiān)控成本更低，無(wú)需布線；克服傳統(tǒng)有線監(jiān)控線路經(jīng)常斷線、查線的麻煩問(wèn)題，傳輸效率更高。

液晶顯示：數(shù)據(jù)顯示儀采用超大屏幕液晶顯示，使顯示結(jié)果更清晰明了。

4.系統(tǒng)架構(gòu)

（1）總體架構(gòu) 系統(tǒng)的總體架構(gòu)分為傳感信息采集、視頻監(jiān)控、智能分析和遠(yuǎn)程控制四部分。

（2）系統(tǒng)組成

（3）系統(tǒng)平臺(tái)示意圖

A.數(shù)據(jù)采集示意圖

【農(nóng)業(yè)種植氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)】：

因不同農(nóng)作物生長(zhǎng)的小氣候環(huán)境條件不一樣，所形成的各自小氣候特征會(huì)直接影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程和產(chǎn)量。通過(guò)對(duì)農(nóng)田、溫室、林場(chǎng)小尺度環(huán)境的實(shí)時(shí)氣象要素?cái)?shù)據(jù)的觀測(cè)，可形成對(duì)小區(qū)域農(nóng)業(yè)種植提供可靠的氣象數(shù)據(jù)模型支撐。

農(nóng)業(yè)氣象站常對(duì)小區(qū)域內(nèi)的空氣溫濕度、光照、二氧化碳、大氣壓、雨量、光合有效輻射、日照時(shí)數(shù)、土壤溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等要素進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。用戶可根據(jù)需要，選擇氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、曲線分析，并支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出、下載。

【農(nóng)業(yè)種植土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)】：

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)土壤溫度、土壤水分、土壤電導(dǎo)率、土壤PH、土壤氮磷鉀、土壤水勢(shì)（土壤張力）等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。用戶可根據(jù)需要，選擇其數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、曲線分析，并支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出、下載。

【作物生長(zhǎng)及現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)】：

通過(guò)在指定區(qū)域設(shè)置視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生長(zhǎng)狀態(tài)及災(zāi)情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，支持視頻實(shí)時(shí)查看和回放、云臺(tái)控制等功能。

【蟲(chóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)】：

通過(guò)采集各站點(diǎn)蟲(chóng)情設(shè)備的信息，建立龐大的實(shí)時(shí)蟲(chóng)情災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)，本系統(tǒng)具有Al害蟲(chóng)自動(dòng)識(shí)別、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看蟲(chóng)情、蟲(chóng)情在線分析、害蟲(chóng)種類自動(dòng)識(shí)別、區(qū)域蟲(chóng)情統(tǒng)計(jì)、蟲(chóng)情變化趨勢(shì)分析、設(shè)備監(jiān)測(cè)等功能。

● 可對(duì)上傳的蟲(chóng)情圖片進(jìn)行比對(duì)分析，批量查詢，批量導(dǎo)出蟲(chóng)情分析報(bào)告，對(duì)區(qū)域內(nèi)的蟲(chóng)情數(shù)量，預(yù)計(jì)某種蟲(chóng)情變化趨勢(shì)生成分析報(bào)告。

● 自動(dòng)模式下可設(shè)置蟲(chóng)情測(cè)報(bào)儀的起始工作時(shí)間、工作時(shí)長(zhǎng)、單次拍照采樣誘蟲(chóng)燈開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)、單次引蟲(chóng)時(shí)長(zhǎng)等，并可遠(yuǎn)程下發(fā)到設(shè)備端。

● 可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程切換蟲(chóng)情測(cè)報(bào)儀工作模式，遠(yuǎn)程控制蟲(chóng)情測(cè)報(bào)儀誘蟲(chóng)燈、蟲(chóng)雨擋板、殺蟲(chóng)擋板、烘干倉(cāng)擋板、移蟲(chóng)裝置、震動(dòng)裝置、拍照補(bǔ)光燈、手動(dòng)拍照，可實(shí)時(shí)關(guān)閉殺蟲(chóng)及烘干裝置。

【孢子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)】：

該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看和控制、實(shí)時(shí)分析孢子的功能。

● 可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)切換全自動(dòng)孢子捕捉分析儀的工作模式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和遠(yuǎn)程拍照、載波帶用量預(yù)警等功能。

● 自動(dòng)模式下可設(shè)置全自動(dòng)孢子捕捉分析儀的起始工作時(shí)間、工作時(shí)長(zhǎng)、采樣時(shí)長(zhǎng)、工作間隔、載波帶單次運(yùn)動(dòng)距離脈沖數(shù)等，并可遠(yuǎn)程下發(fā)到設(shè)備端。

● 遠(yuǎn)程控制模式下可遠(yuǎn)程控制全自動(dòng)孢子捕捉分析儀的吸氣口、排氣口、采樣口、光源狀態(tài)、載波帶電機(jī)狀態(tài)。

【無(wú)線灌溉控制系統(tǒng)】：

該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、在線分析歷史數(shù)據(jù)、在線查看操作記錄、遠(yuǎn)程下發(fā)命令修改閥門狀態(tài)和工作模式等功能。

土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站

首先，我們了解下土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站-土壤墑情監(jiān)測(cè)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。

墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的技術(shù)參數(shù)，主要包括土壤溫度、土壤濕度、土壤鹽分。其中土壤鹽分又叫土壤電導(dǎo)率。在部分沿海地區(qū)，有很多的鹽堿地，只能適合部分植物的種植。做好鹽分的檢測(cè)，監(jiān)測(cè)對(duì)土壤改良以及選擇合適的耐受力的作物種植，有非常大的指導(dǎo)作用。