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智慧農(nóng)業(yè)百科
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- 作物信息無線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)表日期：2020-04-15 來源：托普云農(nóng) 瀏覽次數(shù)：16457次
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，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算機，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、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算機，由計算機處理后輸出指令經(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、水簾、內(nèi)外遮陽網(wǎng)的電動機、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)境模塊是進行氣溫、濕度、光照強度、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、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算機，由計算機處理后輸出指令經(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)境進行監(jiān)測，用以決策控制作物灌溉濃 度、灌溉時間和灌溉量；
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)境分析進行決策， 可通過網(wǎng)絡(luò)進行遠(yuǎn)程操作，自動地對氣候和灌溉進行控制；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算機內(nèi)的植物數(shù)據(jù)分析處理器，由計算機內(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、果實大小等，指示生產(chǎn)者植物生長各項監(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)遵循實用性、靈活性、經(jīng)濟性的設(shè)計原則，采用國際先進的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由大量微傳感器節(jié)點以無線的方式互聯(lián)構(gòu)成，可實時采集溫室內(nèi)溫度、露點溫度、濕度、光照強度、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)用戶進行正確的栽培管理。為實現(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
（1）實時測定和顯示環(huán)境變化多參數(shù)信息
可在線24小時連續(xù)采集和記錄監(jiān)測點位的溫度、濕度、風(fēng)速、二氧化碳濃度、光照強度、供電電壓電流等參數(shù)情況，實時顯示存儲監(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)測點位可擴充多達(dá)上千個點。
（2）多種形式的報警功能，適合不同場合需要
可設(shè)定各監(jiān)控點位的溫濕度報警限值，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報警信號,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。報警方式有現(xiàn)場多媒體聲光報警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報警、電話語音報警及手機短信息報警等，并可在不同的時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時采集。
（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），同時可以參與設(shè)備控制。利用手機短信或信件形式定制查看相關(guān)信息。
（5）系統(tǒng)設(shè)計時預(yù)留有接口，擴展性強
在系統(tǒng)設(shè)計時預(yù)留有相應(yīng)的接口，可以隨時增加監(jiān)測項目，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)的改進也可以在很短的時間內(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)境因子和知識庫進行分析，對異常信息使用多種方式進行報警。
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