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托普物聯(lián)網(wǎng)指出，作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)是一種遠(yuǎn)程無線作物信息反饋和可控環(huán)境農(nóng)業(yè)智能化系統(tǒng)，包括溫室氣候環(huán)境控制設(shè)備和變頻同步灌溉施肥機(jī)，還包括氣候與灌溉控制操作系統(tǒng)、生理診斷監(jiān)測系統(tǒng)、可編程序控制器和計(jì)算機(jī)，氣候與灌溉控制操作系統(tǒng)由氣候環(huán)境監(jiān)測可控環(huán)境模塊、根部環(huán)境監(jiān)測和肥水灌溉控制模塊及氣候和灌溉控制操作平臺三部份組成。

其中氣候環(huán)境監(jiān)測可控環(huán)境模塊由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和植物氣候環(huán)境傳感器組成，它是將由溫度計(jì)、濕度傳感 器、光敏傳感器、CO2傳感器、風(fēng)速儀、風(fēng)向儀、雨量監(jiān)測儀等植物氣候環(huán) 境傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳送給可編程序控制器，由可編程序控制器處理后送至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)處理后輸出指令經(jīng)可編程序控制器給溫室氣候環(huán)境控制設(shè)備即控制天窗、側(cè)窗、風(fēng)機(jī)、水簾、內(nèi)外遮陽網(wǎng)的電動機(jī)、控制內(nèi)外霧噴 的電磁閥、加熱器和輔助光照用的照明燈開關(guān)等執(zhí)行器件，氣候環(huán)境監(jiān)測可 控環(huán)境模塊是進(jìn)行氣溫、濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度、風(fēng)速、風(fēng)向和降雨監(jiān) 測，監(jiān)測的目的是為環(huán)境控制決策服務(wù)，根據(jù)環(huán)境監(jiān)測的情況控制天窗、側(cè) 窗、風(fēng)機(jī)、水簾、內(nèi)外遮陽網(wǎng)、內(nèi)外霧噴、加熱器和輔助光照等，以滿足作物對生長環(huán)境要求；

根部環(huán)境監(jiān)測和肥水灌溉控制模塊由植物根部環(huán)境傳感器組成，它是將由根部環(huán)境濕度傳感器、水勢傳感器、濃度(濃度(EC值))傳 感器、酸堿度(pH值)傳感器等植物根部環(huán)境傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳送給可 編程序控制器，由可編程序控制器處理后送至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)處理后輸出指令經(jīng)可編程序控制器給變頻同步灌溉施肥機(jī)的灌溉主泵和施肥泵，根部環(huán) 境監(jiān)測和肥水灌溉控制模塊對根部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，用以決策控制作物灌溉濃 度、灌溉時(shí)間和灌溉量；

氣候和灌溉控制操作平臺采用模塊化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對 數(shù)據(jù)采集、作物生長環(huán)境分析、依據(jù)設(shè)定的程序和作物環(huán)境分析進(jìn)行決策， 可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，自動地對氣候和灌溉進(jìn)行控制；生理診斷監(jiān)測系統(tǒng)由植物生長數(shù)據(jù)傳感器和植物數(shù)據(jù)分析處理器組成， 它是將由莖流監(jiān)測感應(yīng)器、主莖生長速度監(jiān)測感應(yīng)器、果實(shí)生長速度監(jiān)測感 應(yīng)器、葉片表面溫度監(jiān)測感應(yīng)器、基質(zhì)水勢感應(yīng)器、濃度(濃度(EC值))感應(yīng)器等植物生長數(shù)據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳送給可編程序控制器，由可編程序控制器處理后送至計(jì)算機(jī)內(nèi)的植物數(shù)據(jù)分析處理器，由計(jì)算機(jī)內(nèi)的植物數(shù)據(jù)分析處理器處理后輸出指令經(jīng)可編程序控制器給溫室氣候環(huán)境控制設(shè)備中的執(zhí)行器件，生理診斷監(jiān)測系統(tǒng)將結(jié)合氣候監(jiān)測數(shù)據(jù)，解譯植物生理生態(tài)信息 即植物的生長、營養(yǎng)、水分狀況代碼，為專家控制與咨詢系統(tǒng)提供判斷作物生長狀況需要的數(shù)據(jù)，最后通過專家系統(tǒng)來操作小氣候和灌溉系統(tǒng)。生理診斷監(jiān)測系統(tǒng)對執(zhí)行器件進(jìn)行智能化控制，它能監(jiān)測記錄植物生長數(shù)據(jù)如 莖粗、果實(shí)大小等，指示生產(chǎn)者植物生長各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)在適合、理想還是逆境范圍，提醒生產(chǎn)者將面臨的主要生產(chǎn)問題，指示生產(chǎn)者應(yīng)采取的技術(shù)措施。

    1、作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)簡介

作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)遵循實(shí)用性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計(jì)原則，采用國際先進(jìn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由大量微傳感器節(jié)點(diǎn)以無線的方式互聯(lián)構(gòu)成，可實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)溫度、露點(diǎn)溫度、濕度、光照強(qiáng)度、光合有效輻射、空氣中二氧化碳濃度、土壤溫度濕度、土壤PH、土壤電導(dǎo)率及植物葉綠素及養(yǎng)分利用狀況等環(huán)境參數(shù)和植物生長信息，以圖表方式顯示給用戶，系統(tǒng)根據(jù)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)溫室綜合生態(tài)信息參數(shù)的自動監(jiān)測、溫室環(huán)境的自動控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)和裝備。

2、作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)功能特點(diǎn)

（1）實(shí)時(shí)測定和顯示環(huán)境變化多參數(shù)信息

可在線24小時(shí)連續(xù)采集和記錄監(jiān)測點(diǎn)位的溫度、濕度、風(fēng)速、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度、供電電壓電流等參數(shù)情況，實(shí)時(shí)顯示存儲監(jiān)測信息，并可顯示出各歷史測量參數(shù)變化曲線，設(shè)置合理的系統(tǒng)參數(shù)值。監(jiān)測點(diǎn)位可擴(kuò)充多達(dá)上千個(gè)點(diǎn)。

（2）多種形式的報(bào)警功能，適合不同場合需要

可設(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度報(bào)警限值，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)可自動發(fā)出報(bào)警信號,并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的控制方式觸發(fā)相應(yīng)自動控制動作。報(bào)警方式有現(xiàn)場多媒體聲光報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、電話語音報(bào)警及手機(jī)短信息報(bào)警等，并可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員。

（3）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

利用視頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)境的圖像監(jiān)控以及植物葉片等的生長圖像的實(shí)時(shí)采集。

（4）遠(yuǎn)程控制管理/故障診斷

遠(yuǎn)程通過internet網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測相關(guān)信息（環(huán)境信息與管理信息），同時(shí)可以參與設(shè)備控制。利用手機(jī)短信或信件形式定制查看相關(guān)信息。

（5）系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留有接口，擴(kuò)展性強(qiáng)

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留有相應(yīng)的接口，可以隨時(shí)增加監(jiān)測項(xiàng)目，如增加部分溫度測試端口、濕度測試端口等，甚至大規(guī)模增加測試探頭，系統(tǒng)的改進(jìn)也可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成。

（ 6）友好的控制軟件系統(tǒng)全B/S軟件管理，溫室模型與真實(shí)溫室相對應(yīng)，可以更直觀地控制各系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)所需要的環(huán)境參數(shù)，軟件會啟動相應(yīng)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)定的環(huán)境要求。自動分析整理室內(nèi)外環(huán)境因子數(shù)據(jù)，以圖表形式得出

3、作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)涫疽鈭D

 （1）溫室環(huán)境監(jiān)測連接示意圖

  無線環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)主要由三部分組成：溫室環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

 （2）集群溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)示意圖 

4、軟件功能模塊

（1） 系統(tǒng)管理軟件

      主要功能：提供設(shè)備信息管理、報(bào)警信息管理、知識庫管理等信息

（2） 后臺服務(wù)軟件

      主要功能：負(fù)責(zé)環(huán)境因子的采集和控制。

（3） 報(bào)警信息管理軟件

      主要功能：對采集到的環(huán)境因子和知識庫進(jìn)行分析，對異常信息使用多種方式進(jìn)行報(bào)警。

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