概述

      我國是農業(yè)大國，農業(yè)可以說是國家的重要經(jīng)濟命脈。提高生產產量、生產優(yōu)質的農產品是現(xiàn)階段農業(yè)發(fā)展迫切的要求。在植物生長的過程中,環(huán)境溫度和濕度對植物生長的影響最大。由于溫度和濕度的變化這是植物生長需求,所以我們必須對環(huán)境的溫度和濕度監(jiān)測和控制,使其適合植物的生長,提高產量和品質。隨著科學技術的迅速發(fā)展,現(xiàn)代農業(yè)溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)模型也不斷提高。

系統(tǒng)背景

      溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)的發(fā)展可以分為四個階段：單片機的控制系統(tǒng)模式、PLC的控制系統(tǒng)模式、現(xiàn)場總線的分布式智能控制系統(tǒng)模式、無線網(wǎng)絡智能控制系統(tǒng)模式。無線傳感器網(wǎng)絡應用于溫室控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)溫室環(huán)境參數(shù)的自動監(jiān)測和控制,可以有效地避免電纜布線復雜系統(tǒng),減少施工難度和快速完成整個項目。

系統(tǒng)功能

      相比，同是無線網(wǎng)絡的Wi-Fi，才茂CM520-87G 網(wǎng)絡通信距離短，通信速度低。對于一個狹長的農業(yè)大棚，才茂CM520-87G 網(wǎng)絡可能需要更多的中繼處理模塊完成無線通信，但該網(wǎng)絡結構復雜，可靠性相應降低。因此，提出了一種基于Wi-Fi的溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)它能在一定程度上簡化無線網(wǎng)絡結構，提高通信效率和可靠度。

      有線電視網(wǎng)絡的溫室環(huán)境高溫、強光、酸性將導致測量和控制網(wǎng)絡可靠性和抗干擾性能降低,后期會增加系統(tǒng)維護的難度和相關費用。溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡、無線個域網(wǎng)技術近年來在溫室應用程序中是很常見的,成為一個研究熱點。

      國內過去的大部分溫室人工通過簡單的工具(溫度計等)確定當前環(huán)境條件,并根據(jù)手動開啟和關閉的經(jīng)驗進行的溫室控制設備這不僅效率低,控制效果不好。因此,通過研究溫室的結構和功能,使用當前流行的網(wǎng)絡技術，提出了一種基于網(wǎng)絡化的自動溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)具有重要的意義。

方案拓撲圖：

系統(tǒng)特點

      溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)各溫度、濕度等傳感器將環(huán)境參數(shù)轉換為電信號,通過現(xiàn)場總線、網(wǎng)關、以太網(wǎng),最終送到控制端;控制端經(jīng)過決策處理,將控制信號通過原路返回給控制模塊,控制執(zhí)行器的動作?？梢钥闯?溫室控制系統(tǒng)可分為以下幾個功能模塊:控制端、嵌入式網(wǎng)關和現(xiàn)場測量及執(zhí)行模塊。

      事實上溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)是一種基于平衡發(fā)送和差分接收的串行總線,具有很強的抗共模干擾能力,在適當?shù)牟ㄌ芈氏聜鬏斁嚯x遠;同時由于其硬件設計簡單、控制方便、易于進行網(wǎng)絡擴展,已成為業(yè)界應用最為廣泛的標準通信接口之一。

      目前常用的網(wǎng)關可分為基于PC機的網(wǎng)關和基于嵌入式的網(wǎng)關兩種,本文在考慮成本以及性價比的因素,最終選擇嵌入式網(wǎng)關實現(xiàn)現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)的互聯(lián)。溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)實現(xiàn)的農業(yè)信息化、自動化的控制以及網(wǎng)絡技術應用，給溫室大棚的種植和生產帶來了便利管理。