智能溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)組成:
(1)傳感終端
溫室大棚環(huán)境信息感知單元由無線采集終端和各種環(huán)境信息傳感器組成。環(huán)境信息傳感器監(jiān)測空氣溫濕度、土壤水分溫度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等多點環(huán)境參數(shù),通過無線采集終端以GPRS方式將采集數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心,以指導(dǎo)生產(chǎn)。
(2)通信終端及傳感網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
溫室大棚無線傳感通信網(wǎng)絡(luò)主要由如下兩部分組成:溫室大棚內(nèi)部感知節(jié)點間的自組織網(wǎng)絡(luò)建設(shè);溫室大棚間及溫室大棚與農(nóng)場監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。前者主要實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集及傳感器與執(zhí)行控制器間的數(shù)據(jù)交互。溫室大棚環(huán)境信息通過內(nèi)部自組織網(wǎng)絡(luò)在中繼節(jié)點匯聚后,將通過溫室大棚間及溫室大棚與農(nóng)場監(jiān)控中心的通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)監(jiān)控中心對各溫室大棚環(huán)境信息的監(jiān)控。
(3)控制終端
溫室大棚環(huán)境智能控制單元由測控模塊、電磁閥、配電控制柜及安裝附件組成,通過GPRS模塊與管理監(jiān)控中心連接。根據(jù)溫室大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度水分、光照強(qiáng)度及二氧化碳濃度等參數(shù),對環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制,bao括內(nèi)遮陽、外遮陽、風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、頂部通風(fēng)、電磁閥等設(shè)備。
(4)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
作為數(shù)據(jù)信息的有效補(bǔ)充,基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻信號傳輸技術(shù),對溫室大棚內(nèi)部作物生長狀況進(jìn)行全天候視頻監(jiān)控。該系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)型視頻fu務(wù)器、高分辨率攝像頭組成,網(wǎng)絡(luò)型視頻fu務(wù)器主要用以提供視頻信號的轉(zhuǎn)換和傳輸,并實現(xiàn)遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)視頻fu務(wù)。在已有Internet上,只要能夠上網(wǎng)就可以根據(jù)用戶權(quán)限進(jìn)行遠(yuǎn)程的圖像訪問、實現(xiàn)多點、在線、便捷的監(jiān)測方式。
(5)監(jiān)控中心
監(jiān)控中心由fu務(wù)器、多業(yè)務(wù)綜合光端機(jī)、大屏幕顯示系統(tǒng)、UPS及配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成,是整個系統(tǒng)的核心。建設(shè)管理監(jiān)控中心的目的是對整個示范園區(qū)進(jìn)行信息化管理并進(jìn)行成果展示。
(6)應(yīng)用軟件平臺
通過應(yīng)用軟件平臺可將土壤信息感知設(shè)備、空氣環(huán)境監(jiān)測感知設(shè)備、外部氣象感知設(shè)備、視頻信息感知設(shè)備等各種感知設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲、處理和挖掘,通過中央控制軟件的智能決策,形成有效指令,通過聲光電報警指導(dǎo)管理人員或者直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方式調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)的小氣候環(huán)境,為作物生長提供優(yōu)良的生長環(huán)境。
過去設(shè)施蔬菜生產(chǎn)以人力為主,勞動強(qiáng)度大,溫室年平均用時達(dá)3600小時/畝以上,人均管理面積僅相當(dāng)于日本的1/3、西歐的1/5和美國的1/10。蔬菜病蟲害防治仍主要依賴化學(xué)藥防治,廣大農(nóng)戶對病蟲害發(fā)生規(guī)律及防治技術(shù)認(rèn)識不夠,盲目用藥現(xiàn)象比較突出。且在二氧化碳施肥方面,依然沒有達(dá)到量化管理。

智能溫室大棚的應(yīng)用促成了上述問題的解決。實時自動采集溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和生物信息參數(shù),通過智能灌溉管控系統(tǒng)、智能化病蟲害防治系統(tǒng)、智能施肥管控系統(tǒng)、智能化耕作管理系統(tǒng)等,實現(xiàn)提高藥液的附著,減少藥噴施次數(shù),降低損失和污染;提高肥料利用率,實現(xiàn)對土壤水分的控制;以及提高光合作用效率,達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和高收入低投入的效果。

溫室控制系統(tǒng)中的監(jiān)測功能:
在農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)實現(xiàn)自動信息檢測與控制,通過配備無線傳感節(jié)點,太陽能供電系統(tǒng)、信息采集和信息路由設(shè)備、配備無線傳感傳輸系統(tǒng),每個基點配置無線傳感節(jié)點,每個無線傳感節(jié)點可監(jiān)測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。信息收集、負(fù)責(zé)接收無線傳感匯聚節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)、存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理,實現(xiàn)所有基地測試點信息的獲取、管理、動態(tài)顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶,并根據(jù)種植作物的需求提供各種聲光報警信息報警信息。