中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：
1009-3044（2016）33-0258-02

伴随农业技术的不断进步和国家三农政策的不断倾斜，温室大棚技术已经获得了很好的进步，但真的借助传感器来进行数据监测并通过系统对环境进行调节的大棚还极少，温室大棚智能控制尚未得到普及，而市场对这种智能控制系统的需要愈发迫切。国内农村的温室大棚多数为传统的温室大棚。这是在温室技术进步的初期使用的方法，通过温度计等设施获得温度信息，并依据管理职员自己多年的经验积累控制各种环境变量。监控和实行全靠种植者自己。这种方法效率低下，需要管理职员有着丰富的经验，不合适农业现代化生产的需要。所以传统的温室大棚管理方法已经展示出了很多局限。

1 智能温室大棚监控系统概述

1.1 温室大棚系统结构

智能温室大棚监控系统结构图如下：

该系统通过传感器采集数据，通过RS485/232转换器转换为可读数据并保存到服务器。用户可以通过Internet连接到服务器对各种信息进行查询。服务器可以对各种数据进行剖析若超越用户设定阈值则会触发电话报警、短信报警、声光报警。同时，服务器还可同意用户命令并通过连接到的空调、加热器、排气扇等对温室环境因子进行调控。数据传输主要以无线的形式传输。由于无线传输跟有线传输相比，连接更为便捷、传输范围更大、更适应于农村复杂地貌等特征。种植者即便不出门也能获得有关农作物成长状况的信息并依据信息对成长环境进行相应的调控。

1.2 技术路线

该系统用传感仪表对大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度，二氧化碳浓度，光照强度等参数进行测量并传输到树莓派上，树莓派通过无线接入点将数据转发到服务器上，再借助基于J2EE和Html5+CSS的Web版监控系统来对测量的数据进行处置。用户可以通过PC访问和WAP访问从服务器获得数据。通过模型剖析，可以自动控制温室湿帘风机，喷淋滴灌，内外遮阳，顶窗侧窗，加温补光等设施，同时，网页使用Bootstrap构建动态网站，可以达成手机动态浏览，还可以向管理者实时推送监测信息，达成温室大棚信息化，自动化远程管理。

1.2.1 系统层次

该系统主要分为物理层、中间层、应用层三层

1）物理层：物理层具备各种传感器装置，可以采集数据并传输给中间层。还具备各种装置如空调、加热器等来控制温室大棚的环境因子。

2）中间层：中间层由数据处置模块、数据剖析模块、SQL数据库、Web服务器组成。数据处置模块用于处置源于传感器中的原始数据并存到数据库中；数据剖析模块用于剖析存储在数据库中的信息来获得农作物成长的环境和成长情况。SQL数据库用于储存各类数据，Web服务器为用户提供服务使其可以在用户控制界面对系统分配任务。

3）应用层：由用户控制界面应用程序构成，主要方法是由Bootstrap构建的动态网站。基本功能包含实时数据监控、视频监控、历史数据查询、环境调控。

1.2.2 系统模型

该系统借助传感器来组建一个实验模型，完整的系统包含：传感器端、用户通信终端、无线传感互联网、用户控制终端、环境监控中心和Web服务端。

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温室大棚环境信息的采集依赖布置在大棚内的土壤温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器、光照强度传感器等完成。这类传感器负责监测温室大棚内的空气湿度、空气温度、土壤温度、土壤水分、光照强度等多环境参数，然后以无线信息传输的方法采集到的数据传输至环境监控中心。

2）用户通信终端和无线传感互联网

温室大棚的无线传感互联网主要由如下两部分组成：将温室大棚看作一个节点而进行的节点间的自组织互联网建设；温室大棚与环境监控中心的无线通信互联网建设。自组织互联网建设主要通过传感器达成数据的采集及传感器与控制器间的数据交互。温室大棚的环境信息会汇聚到一点而后传输到环境监控中心从而达成环境监控中心对温室大棚环境信息的监控。

3）用户控制终端

完整的温室大棚环境智能控制单元由测量模块、控制模块、供电模块、互联网模块及安装附件组成，通过无线互联网传输方法与环境监控中心连接。依据温室大棚内空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、光照强度等参数，对环境调节设施进行控制，包含打开加热器、温室通风、打开加湿器等。

4）视频监控系统

视频监控系统，使用视频信号传输技术和互联网技术，达成对温室大棚环境情况的全天候实时视频监控。视频监控系统由摄像头、视频服务器、服务于用户的web端组成。用户能在web端通过Internet进行远程图像访问从而达成便捷的在线监控

5）环境监控中心

监控中心由服务器、多业务综合光端机、大屏幕显示系统、UPS及配套互联网设施组成，是整个系统的核心。建设管理监控中心的目的是对整个温室大棚进行信息化管理并进行统一监控。并对整个视频监控系统进行管理，对监测到的图像与数据进行报警和预测。 6）Web服务端

通过应用软件平台可将土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气湿度传感器、空气温度传感器、光照强度传感器等各种传感器获得的基础数据存入已打造的用户存储环境参数的SQL数据库并进行统一的处置和数据挖掘。通过系统的只能决策，通过报警和信息推送的方法公告和指导管理职员及种植者对温室大棚环境进行调节，或者依据环境信息自动启用温室大棚内环境控制设施如加热器、加湿器等对环境进行调控从而为作物成长提供适合的成长环境。

2 结束语