毕业设计（报告）课题:基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计
学生:杨雪系部:物联网
班级:物联网1203班学号:
指导教师:李靖
装订交卷日期:
毕业设计（报告）成绩评定记录表
注：1.此表适用于参加毕业答辩学生的毕业设计（报告）成绩评定；
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格、不及格五等级计分。
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注：1.
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用于不参加毕业答辩学生的毕业设计（报告）成绩评定；
2.平时成绩占40%、卷面评阅成绩占60%，在上面的评分表中，可分别按40分、60分来量化评分，二项相加所得总分即为总评成绩，总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。
教务处
目录
第一章绪论 (2)
论文背景 (2)
主要需求 (3)
第二章系统分析 (4)
设计原理 (4)
系统节点设计 (4)
系统总体架构 (6)
第三章系统硬件设计 (8)
Zigbee节点硬件设计 (8)
传感器节点硬件设计 (8)
光照数据采集节点设计 (10)
第四章基站节点设计 (12)
ZigBee技术概述 (12)
ZigBee技术优缺点 (12)
ZigBee网络配置 (13)
ZigBee工作模式 (15)
第五章系统测试 (17)
系统测试步骤 (17)
系统测试结果 (17)
系统硬件测试 (17)
协议栈测试 (18)
上位机测试 (18)
系统测试结果分析 (18)
总结 (19)
参考文献 (20)
摘要
随着农业应用技术及科技的发展，温室大棚已经成为农业的一个重要组成部分，而且能带动农业高效的发展。因此，对于农业生产环境来说，对一些重要参数进行检测与控制就显得十分重要且必要，这些参数包括光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度等。这些参数控制得当，就改变了植物的生长环境，为植物创造了最佳的生长环境，而且避免了外界四季变化和恶劣气候对植物生长的影响。
目前，ZigBee技术已经广泛应用于近距离传输的无线通信领域，尤其是在工农业控制、医疗卫生方面日益起着越来越重要的作用。本设计意在通过ZigBee 无线通信技术构建一个无线传感器网络（WSN），采用树型网络拓扑结构，对加入该网络的传感器节点进行温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的数据进行采集和分析，将此应用于对农业里温室的环境检测和控制当中，避免了有线网络的布线问题和成本问题。本设计利用了一个结构合理的Web应用程序，搭建Web
服务器来动态显示传感终端所采集的温室数据。
关键词：ZigBee；CC2530；无线传感器网络；光照传感器
第一章绪论
论文背景
近几年来，随着物联网、传感器、电子标签、智能装备等技术的重大突破及广泛应用，也渐渐改变了农业传统的生产经营方法，扩大了农业的发展空间。近年来，温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。
传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情针对目前大棚发展的趋势，提出了一种大棚智能监控系统的设计。根据大棚智能监控的特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。
图1-1 农业大棚智能化监控
主要需求
在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等，分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置，所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅需在少量固定位置提供交流220V市电（如：风机、水泵、加热器、电动卷帘）。每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含路由节点、长距离无线网关节点、Wi-Fi无线网关等），用来覆盖整个园区的所有农业大棚，传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到Internet上与平台服务器交互。在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备（包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来接受控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现[1]。
第二章系统分析
设计原理
该检测系统充分利用ZigBee技术的软、硬件资源,辅以相应的测量电路和SHT10数字式集成温湿度传感器等智能仪器,能实现多任务、多通道的检测和输出。并且通过RS232接口实现与上位PC机的连接,进行数据的分析、处理和存储及打印输出等。它具有测量范围广、测量精度高等特点,前端测量用的传感器类型可在该基础上修改为其他非电量参数的测量系统。温湿度检测系统采用SHT10为温湿度测量元件。系统在硬件设计上充分考虑了可扩展性,经过一定的添加或改造,很容易增加功能。根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息，利用串口通信RS-232将传感器信息发送给上位计算机，然后再接到上位计算机上进行显示，报警，查询。监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其与设定的报警值相比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。与此同时，监控中心可向现场控制器发出控制指令，监测仪根据指令控制风机、水泵、等设备进行降温除湿，以保证大棚内作物的生长环境。监控中心也可以通过报警指令来启动现场监测仪上的声光报警装置，通知大棚管理人员采取相应措施来确保大棚内的环境正常[2]。
图2-1 总线型架构图
系统节点设计
数据采集节点及其基站节点是一组安放在蔬菜大棚实地内的传感器和无线通信模块的终端集合。主要是负责大棚内空气的温湿度的数据采集，并接收从基站发来的指令，定时通过无线模块将本节点采集到的温湿度数据传输给基站节点。
图2-2 采集节点结构
1、数据采集节点是定时的(默认设置成10S采集一次温湿度数据)采集数据，个时间间隔可以是网络中的基站向温湿度传感器节点发送重新设置时间间隙控制命令来完成设置的。PPP(Point-to-Point Protocol)协议是在设计和实现络中基站节点功能所要用到的技术。PPP协议是为在同等单元之间传输数据包样的简单链路设计的链路层协议。这种链路提供全双工操作，并按照顺序传递据包。
设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案。传感器应了其技术从而实现了数据的接力传送，从而提高了网络通信的效率。
数据采集节点主要由电源模块、处理器模块、温湿度传感器收集模块和无线通信模块4个模块构成的：
（1）电源：采用两节的纽扣电池组成的3V直流电为整个系统供电。
（2）处理器模块和无线通信模块：采用增强型工业标准的CC2530核心板，它是加强版的Zigbee模块。
（3）温湿度传感器收集模块：采用CC2530核心板集成光照传感器SHT10。
2、温湿度采集节点也是基于Zigbee通信协议的终端设备。Zigbee的基础是IEEE 但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此Zigbee联盟扩展了IEEE，对其网络层协议和API进行了标准化。与其他无线标准或不同，Zigbee以250Kbps 的最大传输速率承载有限的数据流量。它满足国际标准组织(ISO)开放系统互连(OSI)参考模型，主要包括物理层、数据链路层。
3、Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗的无线可自组的网络技术。主要用于近距离无线连接。在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信，这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。
图2-3 混搭型架构图
系统总体架构
无线传感器网络终端节点主要由数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和电源管理模块组成。数据采集模块负责通过各种类型的传感器采集物理信息；数据处理模块负责控制整个节点的处理操作、功耗管理以及任务管理等；数据通信模块负责与其他节点进行无线通信，它通过ZigBee无线电波将数据传送到路由节点或主协调器节点，路由节点再将数据转送到主协调器节点或经过上级路由节点转给主协调器节点，主协调器节点通过RS 232串口将所有信息汇集传至PC机或服务器。本系统的模型主要分为四块:光照的数据采集节点、负责从节点接收数据并向主机发送数据的系统节点、主机（服务器）以及最终的用户。
图2-4 系统模型框架
该系统由上位机（PC）监控端和下位机ZigBee网络两部分组成。下位机ZigBee网络系统负责采集温室大棚内的光照数据，上位机负责显示光照数据并
进行实时监控。下位机ZigBee网络系统由光照传感器模块、路由器模块和协调器模块组成。光照传感器模块主要负责采集、存储和上传光照信息。路由器模块主要负责转发光照信息。协调器模块主要完成光照数据的汇聚。下位机ZigBee 网络系统和上位机之间通过RS-232串口进行通信。当监测大棚光照信息时，首先通过上位机端监控软件设置好波特率和串口号等参数，然后协调器开始组建ZigBee网络，这时路由器节点和光照传感器节点开始加入ZigBee网络。分布在各个大棚内的光照传感模块开始采集光照信息，并存储在Flash中，通过单跳或者多跳的方式发送到上位机，上位机监控端接收到温湿度信息后，把各个大棚内的光照信息显示出来。ZigBee组网流程如下图2-5。
图2-5 无线网络形成流程
第三章系统硬件设计
Zigbee节点硬件设计
ZigBee节点硬件主要由CC2530射频芯片和传感器构成。
CC2430芯片整合了高性能 GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器内核和工业标准的增强型8051 MCU，还包括了8 KB的SDRAM、128 KB的Flash，是一种片上系统（SOC）解决方案。将相应的传感器与CC2530的I／O引脚连接，可测得所需的温室环境参数，并通过ZigBee无线网络进行传输。
本文总体硬件设计是实现针对主协调器节点的设计与开发。主协调器的硬件系统中包括CC2530通信模块、键盘电路模块、串口转USB模块、液晶显示模和电源电路模块等。主协调器节点的主要功能是负责接收和存储传感器节点发送来的消息，并向传感器节点发布网络控制信息，同时与PC机进行数据交换。其中串口转USB模块负责转换CC2530模块与PC机的通信信号；液晶显示模块负责节点工作状态的指示；电源模块通常采用持续电力供电，为主协调器节点提供运行所需的能量。根据气象采集系统的需求设计硬件结构，并设计各部分电路，包括无线传输模块、CC2530接口模块、复位电路模块、电源电路模块、数据采集模块、扩展电路模块及外围电路。
图3-1 数据采集结构图
传感器节点硬件设计
传感器节点是由无线收发器CC2530、射频天线RFID、电源模块、晶振电路和串口电路组成。由于CC2530芯片本身带有温度传感器，因而本实验直接采用了CC2530的内置温度传感器监测温度。但是该温度传感器的精度有限，如果要求更高的精度，可以扩展出一个温湿度传感器，如SHT10。传感器终端设备由RFID 收发模块、传感器模块和执行器驱动模块组成。其中执行器驱动模块主要是由继电器电路组成，而传感器模块由数字温度传感器DS18B20、数字湿度传感SHT21、微型数字二氧化碳传感器S-100及TSL230B光照强度／频率传感芯片组成，RFID 收发模块使用的是TI公司提供的CC2530无线收发模块。
下面对每个部分的功能和指标进行详细介绍：
(1)信息收集终端：即协调器，放置于监控室，完成网络的建立与维护，和节点之间绑定的建立，实现数据的汇总，然后以有线的方式传送到上位机软件，进行进一步数据处理。本设计采用RS-232串口将采集到的数据发送到上位机。(2)温度采集终端：即节点，放置在需要采集温度的地方。温度采集终端可以实现网络的加入、与协调器绑定的建立、温度的检测。检测到的温度通过ZigBee 无线网络发送到协调器。
(3)上位机：位于监控室，完成对所采集温度的汇总与显示。采集到的数据实时保存到文档中，同时以折线图的形式实时反映出温度的变化趋势，使其更为直观。
图3-2 采集节点数据发送给上位机流程图
光照数据采集节点设计
数据采集节点按功能模块划分可分为：无线通信模块和光照数据采集模块。
（1）无线通信模块
CC25
在系统启动，数据采集节点开启后，并完成初始化工作后，节点将开始搜索其无线范围内的网络信息。由于Zibgee网络内的节点具有路由转发的功能，所以节点之间也可以互发数据，直至将源数据发送到最终的基站节点。
(2) 光照数据采集模块
光照采集模块式采用光照传感器，将光照传感器、A/D转换器及数字接口无缝结合。
光照传感器（BH1750FVI）采用I2总线方式传输数据，光源依赖性不大，采集范围可以从1~60000勒克斯，且受红外线影响较小，支持I2C BUS接口(f/s Mode Support) 、接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性、输出对应亮度的数字值，无需其他外部件，光源依赖性弱（白炽灯，荧光灯，卤素灯，白光LED，日光灯），
可调的测量结果影响较大的因素为光入口大小，最小误差变动在±20%。终端控制节点如图3-3所示。
图3-3 控制节点流程图
第四章基站节点设计
ZigBee技术概述
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。ZigBee的名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式，蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息，借此来寓意ZigBee的特点。ZigBee是一种新兴的短距离、低速率的无线通信网络技术。它有自己的协议标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以通信效率非常高。
图4-1 协议结构图
ZigBee技术优缺点
ZigBee技术可以弥补其它短距离无线通信技术的缺陷，它具有以下的优点：(1)数据传输速率低。ZigBee技术的数据传输速率，一般在10kb/s～250kb/s，非常适合于于低传输速率应用。
(2)功耗低。由于工作周期很短，收发信息功耗较低，并且采用了休眠模式，因
此在通常情况下，两节普通5号干电池支持节点工作长达6个月到2年左右的时间，从而避免充电和频繁更换电池。这是ZigBee技术最引以为豪的独特优势。
(3)协议简单。
(4)低成本。由于ZigBee数据传输速率低，协议简单和较小的存储空间，所以大大降低了成本。每片芯片的价格一般在2～3 美元，并且ZigBee协议是免专利费的。
(5)网络容量大。一个ZigBee网络可以容纳最多254个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最多100 个ZigBee网络。
(6)工作频段灵活。
(7)传输可靠性高。
(8)安全性高。
(9)时延短。
(10)网络的自组织、自愈能力强。
图4-2 协议结构图
ZigBee网络配置
（1）ZigBee设备功能类型
ZigBee网络的基本成员即“设备”，按照功能的不同可分为两类：全功能设备FFD(Full Function Device)和精简功能设备RFD(Reduced Funetion Deviee)。全功能设备(FFD)是具有转发与路由能力的节点。它拥有足够的存储空间来存放路由信息，其处理控制能力也相对较强。FFD可作为协调器、路由器和终端设备，支持任何拓扑结构。精简功能设备(RFD)只能接收和发送信号，其内存小、功耗低、功能简洁，在网络中只能作为终端设备使用。
图4-3 加入网络流程图
（2）ZigBee设备节点类型
ZigBee网络中根据设备所处的角色不同定义了三种逻辑设备类型：协调器(Coordinator)、路由器(Router)和终端设备(End Device)。
图4-4 发送数据流程图
（3）接收数据
ZigBee协议栈能够自动过滤掉以非本节点为目的节点的所有数据，而只接收以本节点号为目的节点号的无线传输的数据。
图4-5 接收数据流程图
ZigBee工作模式
ZigBee网络的工作模式可以分为信标(Beacon)模式和非信标(Non-beacon)模式两种。信标模式可以实现网络中所有设备的同步工作和同步休眠，以达到最大限度地节省功耗，而非信标模式只允许ZE进行周期性休眠，协调器和所有路由器设备长期处于工作状态。信息平台功能框图如图4-6所示。
图4-6 信息平台功能框图
农作物温室环境智能监控系统研究背景意义及国内外现状 1研究背景及其研究意义 (1) 研究背景概述 (1) 项目研究意义 (2) 2国内外研究现状 (3) 国外研究现状 (3) 国内研究现状 (4) 1研究背景及其研究意义 研究背景概述 农业是国家重要的支柱产业，我国作为世界第一农业大国，农业生产在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位。良好的气候与生态环境条件是农业生产的重要保障，而我国幅员辽阔，气候与生态环境条件相对恶劣，制约农业的发展。 我国作为世界第一农业大国，在农业也是积累的相当多的经验和知识，但我国大部分地区都存在山多土地少，土质不好，土壤资源匮乏，气候条件复杂多变等劣势，这些劣势对农作物的生长极其不利；况且随着社会的进步，从事农业生产的人也日趋减少，而社会的对农产品的需求却日益增高，原有农作种植方式已经不能满足社会发展的需要，必须对传统的农业进行技术更新和改造。因此，在我国发展现代化农业和生态农业是今后农业发展的必然趋势，推广高新技术在农业生产中的应用势在必行。而现代温室农业技术就能满足以上的要求。 温室控制技术主要针对湿度、温度、光照度等温室作物生长必须的外在物理要素进行调节，以达到作物生长的最佳条件。现代温室控制技术主要是能通过系统实时采集温室环境的温湿度和光照度，以达到温室植物生长环境实时监控的目的。近年来，我国在温室控制技术方面也做了很多的研究，并在温室栽培等方面取得了显着成果。但由于我国在这方面的研究时间不算长，在配套技术与设备上都比较匮乏，使得环境的监控能力不高，生产力有限。能够实现全年生产的大型现代化温室很少。而且需要进口温室设备，但投资又太大，需要的操作人员的素质要求也高。所以我国温室环境控制还有很多地方需要改善与提高。 温室环境智能监控系统的研究涉及到计算机技术、传感器技术、控制技术、通讯技
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5e16720858.html, 基于物联网的温室环境监控系统设计与实现作者：梁曦曦 来源：《中国科技博览》2017年第13期 [摘要]针对传统有线监控系统布线复杂、建设和维护成本高等缺点，设计并且实现了一种基于物联网的温室环境监控系统，该系统主要由上位机软件和无线传感网络共同构成，主要介绍了系统整体设计、基于cc2530的无线传感网络设计，以及基于labview上位机的软件设计，并对系统进行测试。结果表明，系统能够对农作物生长环境进行准确的实时监控，具有良好的应用前景。 [关键词]物联网；温室；cc2530；labview 中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0136-01 0 引言 随着近年来计算机技术、电子技术的发展，基于无线传感网络的农业物联网技术也获得了快速的发展。当前，物联网技术在温室大棚监控系统研究中取得了一定的成效，但是仍然存在很大的不足，第一，农业物联网的网络组网方式和稳定的数据传输技术还不够晚上；第二，由于农业物联网涉及的面比较广泛，当前系统涉及的多种协议并没有获得统一的标准。导致农业物联网的发展存在一定的局限性。 本文主要针对当前温室大棚物联网监控系统存在的特点，设计并且实现一种基于Zigbee 技术的无线传感网络，实现实时对温室大棚环境的监控，通过labview构成上位机软件，实现远程对多个点的实时监控、数据处理，为温室大棚种植提供了一个良好的数据处理方案和数据分析基础。 1 系统设计 1.1 总体设计 系统通过分布在各个采集点的终端节点实时获取温室大棚的环境数据，如空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度和二氧化碳浓度等， 并且根据实际需求进行实时控制，调整环境参数信息。 1）农业环境信息采集。该数据采集部分主要包括土壤温度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器、空气温湿度传感器、光照传感器，用于实时对农作物的生长环境进行监控。 2）农作物信息监控。采用摄像头实现对农作物生长情况的监控。
大棚监控系统设计方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
农业温室大棚监控系统设计方案 一、概述 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。 二、项目需求 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 三、系统架构设计 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 四、大棚现场布点 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 五、平台软件 .................................................................................................. 错误!未定义书签。光照度传感器................................................................................................... 错误!未定义书签。 1 、简介............................................................................................................ 错误!未定义书签。 2、用途 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 3、技术参数..................................................................................................... 错误!未定义书签。 4、安装与使用................................................................................................. 错误!未定义书签。
农业大棚环境监控系统方案 2014.9
一简介 (3) 二农业大棚环境监控概述 (3) 三背景与需求 (4) 四系统的组成 (4) 1）总体架构 (4) （2）系统有两种典型配置结构 (4) （3）传感信息采集 (5) 五大棚监测点现场分布 (6) 六系统的软件 (7) 七常用的传感器 (8) 1、空气温湿度传感器 (8) 2、土壤温度传感器 (8) 3、土壤水分传感器 (8) 4、CO2含量传感器 (9) 5、NH3含量传感器 (9) 6、光照度传感器 (9)
一简介 近年来，温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、CO2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。 针对目前大棚发展的趋势，提出了一种大棚智能监控系统的设计。根据大棚智能监控的特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 二农业大棚环境监控概述 农业温室大棚监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，根据农作物生长需要进行实时智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施，可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。 开拓者kitozer系列的农业温室大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备，对农作物温室内的温度，湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进
农业大棚智能温室监测系统设计方案 托普物联网认为：智能温室监测系统是根据无线网络获取的植物实时的生长环境信息，如通过各个类型的传感器可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配，如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理，实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。 一、概述 农业大棚智能温室监测系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，根据农作物生长需要进行实时智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施，可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。 大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备，对农作物温室内的温度，湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集，在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策，并自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。 二、项目需求 在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等，分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置，所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅需在少量固定位置提供交流220V市电（如：风机、水泵、加热器、电动卷帘）。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含路由节点、长距离无线网关节点、Wi-Fi 无线网关等），用来覆盖整个园区的所有农业大棚，传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到Internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备（包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来接受控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、智能温室监测系统架构设计
温室环境监控系统 摘要：这是一套针对农业大棚监控的完整系统,通过短距离无线数据传输方式来采集温度,湿度,co2,照度,露点等温室信息,并通 过gprs网络将信息上传到服务器,服务器根据农作物和大棚实际环境进行数据存储和实现短信报警,也可以自动或手动下发控制指令,使温室保持良好的工作环境。 关键词：大棚监控；本地无线传输；单总线 中图分类号：tp277 文献标识码：a文章编号： 1007-9599(2011)24-0000-01 greenhouse environment monitoring system xu songliang1, xu hongning2 (1.shenyang bluelight network data technology co.ltd,shenyang110179,china;2.shenyang ware digital technology co.ltd,shenyang110015,china) abstract:this is a complete agricultural greenhouse monitoring system,which through short distance wireless digital transmissive methods,collects greenhouse information,such as temperature,humidity,co2,illumination and dew point and then by means of gprs network,upload the information to the server.according to the practical condition of the plants and the green house,the system stores and alarms,either automatically or by hand,hence maintain the
天津科技大学本科生 外文资料翻译 学院电子信息与自动化学院 专业 2011自动化（实验班） 题目基于触摸屏、PLC的蔬菜大棚温湿度监控系统设计姓名张会来 指导教师（签名） 2015年3月20日
利用无线传感器网络对辣椒温室系统的控制 摘要：本文的研究表明：“辣椒温室系统（PGHS）”收集温室辣椒生长的最适条件的信息。国内辣椒栽培设施的温度变化范围相对比较大并且设备内部必须保 浓度不均匀，对辣椒生长产生不好的影响。为了应对这持相对干燥。此外，CO 2 些问题，“辣椒温室系统”（PGHS）是基于无线技术，为帮助农民种植辣椒设计的。该系统提供了对生长环境的监测，它是利用传感器测量温度、湿度、光照、叶片湿度、果实等信息来监测辣椒生长环境数据，“人工光源控制服务”是安装在温室内通过分析收集到的数据来提高能源效率和控制生长环境，从而处理控制温室。 关键词：美国海军；辣椒；温室 1.引言 最近国内园艺产业的数量和它的技术质量在资本密集型的行业取得了实质性的增长，现在它除了现有的国内需求成了一个在海外出口需求潜力巨大的优势产业。[1]。 辣椒是一种创造高附加值的园艺产品。辣椒的产量取决于日照量，日照强度和日照时数的不同[2]。辣椒的种植成本由供热成本，农资成本和劳动力成本组成。其中，对于困难农民供热成本和农资成本比重都很高[3]。 本研究的提出是为了培养红辣椒而建立一个“辣椒温室系统”（PGHS），这需要精确的成长管理。 “辣椒温室系统”（PGHS）利用IT技术在实时采集农作物生长信息来控制栽培设施从而控制农作物成长环境的系统。“辣椒温室系统”（PGHS）减少农作物的生长、发育、产量和品质的偏差。它还利用生物特征数据来控制栽培设施从而优化最佳成长环境和创造在辣椒根区的最佳条件。这个系统优化管理生产要素，减少了能量损失、肥料和水，这样就降低了生产成本。用人工光源提供人工照明使农作物有良好的成长环境，这样持续供应高质量的，新鲜的蔬菜将变得有可能。农民将通过栽培设施给客户持续供应高质量的新鲜蔬菜从而提高生产力和收入。“辣椒温室系统”（PGHS）的设计和实现都是基于无线传感器网络。 本文由以下内容组成。第2章介绍了监控系统应用在韩国和海外农业环境的相关技术。第3章阐述了为“辣椒温室系统”（PGHS）的研究提供的配置元素和服务。第4章阐述了“辣椒温室系统”（PGHS）的实施内容。第5章是结论。
果蔬大棚数字视频监控系统 设 计 方 案 2011年9月
目录 第一章项目背景及意义 (2) 1.1项目背景 (2) 1.2项目建设意义 (2) 第二章设计依据 (4) 第三章设计原则 (4) 第四章系统特性 (5) 第五章系统功能 (5) 第六章系统设计 (7) 6.1前端设计 (8) 6.2监控中心（中心机房）设计 (9) 6.3系统供电及传输系统 (10) 第一章项目背景及意义 1.1项目背景 果蔬大棚担负培植各类优质果蔬品种的重任。作为果蔬大棚的经营者最头疼的问题莫过于两点：一是作物的生长状况；二是所经营作物的防盗问题。多数经营管理者在大棚里安营扎寨日夜守护着、或疲于奔波在大棚之间，投入了大量的费用和人力。而建设“果蔬大棚数字视频监控系统”能大大提高研究效能、解决了果蔬大棚管理难的问题，为果蔬大棚的安全、管理系统提高效率做出贡献。 1.2项目建设意义 1、农产品生产监控视频化网络化是完善农产品质量安全监管体系的需要。在 2011年金山区农委的13项工作重点中的第四点明确提到：以建立完善农产品质量安全监管体系为抓手，推动我区农产品质量安全监管工作上新水平。 要求确保农业生产从田头到餐桌的安全，这也是市委市府对农产品质量安全的要求。农产品生产的实时监控可以对每种农产品从播种到采摘对其进行24小时全天候的数据收集、分析，提高农产品质量安全的监控。完全取代了传
统以人工以纸张记录数据不全面不详细且容易出错的弊端。 2、农产品生产监控视频化网络化是农业标准化生产推进的需要。农业生产标准 化是以后农产品推广中重要的基础，标准化体系的建设离不开基础数据的采集，而农产品生产监控视频化后将完全可以满足这些基础数据采集的需要，网络化则可以通过互联网将这些基础数据进行广泛的传播推广。 3、农产品生产监控视频化网络化是市场的需要。目前围绕种植户、养殖户最大 的难题是产品的销售，而市场上特别是有机类蔬菜很大一部分是鱼目混珠，消费者往往分不清真假，而视频化网络化以后我们可以将我们的农产品的实时视频资料直接作为宣传资料，包括网络宣传，大大提高的产品本身的可信度，更有利于农产品销售。 4、农产品生产监控视频化网络化是全球农产品工业化中被广泛采用的手段，是 农产品生产监管的趋势。在发达国家农产品工业化的地方，无一例外的都采用了对农作物进行实时有效的监控，同时通过网络对作物的疾病、发展、各方面进行广泛的交流 5、完善金山特色农产品品牌的需求。有利于对外宣传金山的生态绿色农业，创 建并提升金山品牌竞争力，让更多的人知道、了解金山生态农业；借助网络平台进行金山农产品营销、推广；加大宣传效应，以网站为载体，全方位展示金山的生态农业种植；利用网络优势，增加与顾客互动，提高整体服务水平；为农产品的销售增加渠道，为农民增收。 6、网络新营销的需求。随着计算机使用的普及以及互联网的迅速发展，网络 已经逐渐融入人们的生活。2010年1月15日，中国互联网络信息中心（CNNIC）在京发布了《第25次中国互联网络发展状况统计报告》（以下简称《报告》）。 《报告》数据显示，截至2009年12月，我国网民规模已达3.84亿，互联网普及率进一步提升，达到28.9%。随着我国互联网普及率的逐年提高，互联网正在走进人们的工作与生活。网络购物用户规模增长了45.9%，2009年中国网络购物市场交易规模达到2500亿，2010年后网络购物市场将迎来更大规模的发展。而上海的互联网普及率高达45.8%，居全国第二，仅次于北京。 网络已经成为人们日常生活中必不可少的工具之一，所以农产品生产监控系统的建设监控视频化网络化建设刻不容缓。 总之，在新农村建设大力发展专业合作社，互联网发展日趋成熟，网络已经融入人们生活的背景下，借助网络平台，即时展示种植现场的标准化生产管理，宣传有机种植，推广生态食品、无公害农产品，对外创新营销搞活专业合作社经济。特色农产品生产监控视频化网络化试点的建设是一项创新的举措，也是必然的趋势
长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY 毕业设计资料 设计（论文）题目：农业大棚温湿度监控系统监控系统设计 系部：电子与通信工程系专业：通信工程 学生姓名： 班级：学号 指导教师姓名：职称 最终评定成绩 长沙学院教务处 二○一四年五月制
目录 第一部分设计说明书 一、设计说明书 第二部分外文资料翻译 一、外文资料原文 二、外文资料翻译 第三部分过程管理资料 一、毕业设计课题任务书 二、本科毕业设计开题报告 三、本科毕业设计中期报告 四、毕业设计指导教师评阅表 五、毕业设计评阅教师评阅表 六、毕业设计答辩评审表
2014届 本科生毕业设计资料第一部分设计说明书
（2014届） 本科生毕业设计说明书 基于单片机的粮库温度监控系统设计系部：电子与通信工程系 专业：通信工程 学生姓名： 班级：学号 指导教师姓名：职称 最终评定成绩 2014年5月
长沙学院本科生毕业设计 基于单片机的农业大棚温湿度监控系统设计 系（部）：电子与通信工程系 专业：通信工程 学号： 学生姓名： 指导教师：教授 2014年5月
摘要 大棚技术在全国各个乡镇已经普及了，但是随着这些温室大棚的数量不断增加，对于大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的控制显得极其重要，特别是温湿度的监控。本课题设计了基于单片机的农业大棚温湿度监控系统，更好的对各个农业大棚内各个环境因素进行监控。 本系统由三部分组成：第一部分的功能是在农业大棚中负责监控温室，主要是有单片机读取温湿度传感器DT11测得的温湿度，并且在数码管显示。第二部分功能是负责将所测得的温湿度从农业大棚传到管理员的电脑或其他通讯设备上，这样可以让管理员及时准确的查看大棚内的温湿度，这部分主要是有485通讯总线完成传输。第三部分的功能则是上位机处理接收的温湿度值，并且判断这些温湿度值是否在合理的温湿度范围内，如果超出预设值就立即报警。 通过多次测试表明，系统各个部分功能正常，相互衔接良好，操作简单方便，大大提高了温室大棚的科学管理水平，可以减少劳动者的工作量，减少支出，提高大棚内产品的产量，增加劳动者的收入，提高国民生产值，具有很好的发展未来。 关键词：单片机、温室大棚、温湿度监控、485通讯总线、DHT11
题目温室环境监测系统设计学生姓名杜浩然学号 1013024063所在学院物理与电信工程学院 专业班级通信工程专业 103 班 指导教师郑争兵 完成地点物理与电信工程学院实验室
2014 年 5 月 29 日 毕业论文﹙设计﹚任务书 院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信103班学生姓名杜浩然 一、毕业论文﹙设计﹚题目温室环境监测系统设计 二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2014 年 1 月 1 日起至 2014 年 6 月 10 日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求： 目前的温室测控系统大多采用有线布网、人工测量，导致现场安装困难，工作效率偏低，测量精度差，这不仅大大增加了电气工程施工费用，也导致施肥等工作困难；此外，系统中的每个监控点没有自组织功能和自愈能力，维护工作量大，也不利于系统升级。因此，为了实现温室农作物的优质、高产和高效，开发和研制一种新型的温室环境测控系统是十分必要的。具体要求如下： 1. 掌握无线传感器网络方面的基本理论知识； 2.实现温湿度参数的采集和无线传输； 3. 采用NRF24L01模块，点对点通信距离300m； 4.系统集成，完成功能调试。 成果形式：实验样机一套。 毕业设计进度安排： 1.1─3.1：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告； 3.2─3.31：完成不少于3000字的外文翻译，设计硬件电路，编写软件、调试仿真及单元电路调试 4.1─4.30：样机调试 5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作； 5.21- 6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。 指导教师系 (教研室) 通信教研室 系(教研室)主任签名批准日期 接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名
农业大棚环境监控系统的监测内容及应用解决方案 1.前言 1.1国内外农业温室大棚系统的现状 我国是一个农业大国，目前在广大农村，农业温室比比皆是。近年来，随着我国农业和农村经济的发展，农业生产方式逐步由传统的粗放经营式向现代集约型经营方式转变，农业科技示范园，作为现代集约型农业和高新科技应用的示范窗口，应运而生。随着科学技术的进步，温室的结构档次在逐步的提高，建设一种可提高温室内作物产量和质量，降低生产成本，减轻工作人员劳动强度的农业温室大棚智能监控系统，是广大温室作物生产人员的迫切需求。 目前，虽然也有不少单位或个人引进了一些国外的计算机智能监控系统，如温室环境监控系统，施肥灌溉监控系统，工厂化育苗智能监控系统等，这些系统真正实现了温室控制的智能化和自动化，但往往存在投资过大．系统维护不方便等各种发展制约瓶颈，再者就是要求温室的管理操作人员本身有较高的文化素质和较丰富的工程技术经验，目前我国广大农民还不具备，这也限制了国外同类产品在国内的推广应用。开发低价位、实用型的农业温室大棚智能监控系统对于推进我国农业自动化、智能化进程具有重要的意义，同时也具有很大的市场潜力。据调查，目前市场上迫切需要的是一种低成本、操作使用简便的实用农业温室大棚智能监控系统。针对这一要求及我国日光温室量大、面广的特点，研究一种既符合我国农业水平实际又适合农民经济承受能力、技术上不低于国外同类产品的农业温室智能集成监控系统是非常必要的。智能化农业温室大棚是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施，是现代农业科技向产业转化的物质基础。它能营造相对独立的作物生长环境，彻底摆脱传统农业对自然环境的依赖性。目前，计算机监控在农业温室大棚种植中得到了越来越广泛的应用，并正在成为农业温室大棚监控的核心。智能化农业温室大棚研究是当今兴起的一门横跨生物学、计算机科学、电子科学、机械设计和环境控制等几大学科的综合了多种高新技术的边缘学科。从目前我国农业发展政策看，未来10一15年我国农业科技进步的重要内容就是推动规模经营和农业产业化的发展，所以研究开发适合我国的国情的农业温室大棚智能监控系统是非常必要的。
温室大棚监控系统解决方案
目录 前言 (3) 1、中国农业发展现状 (3) 2、温室大棚控制系统在农业应用中的意义 (4) 2.1、促进农业三个方面的发展： (4) 2.2、社会经济效益： (5) 3、温室大棚控制系统设计方案概述 (6) 3.1、系统设计原则 (6) 3.2 系统功能特点 (7) 3.3 系统组成 (7) 3.4 系统示意图 (8) 4 温室大棚控制系统功能 (8) 4.1 环境信息采集系统 (8) 4.2 视频监控系统 (10) 4.3 智能控制系统 (12) 4.4 信息展示系统 (13) 4.5 管理平台 (15) 4.6公司资料 (17)
前言 物联网信息技术在2006 年被评为未来改变世界的十大技术之一，是继互联网之后的又一 次产业升级，是十年一次的产业机会。总体来说，物联网是指各类传感器和现有的互联网相互 衔接的新技术，物物相连，相互感知，若干年后，地球上的每一粒沙子都有可能分配到一个确 定地址，它的各种状态、参数可被感知。 2009 年8 月温家宝总理在无锡提出“感知中国”，物联网开始在中国受到政府的重视和政 策牵引。 2010 年国家发布了“十二五”发展规划纲要，其中第十三章“全面提高信息化水平”第 一节“构建下一代信息基础设施”中明确提到：推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用 示范。 在第五章“加快发展现代农业”第二节“推进农业结构战略性调整”中提出：加快发展 设施农业，推进蔬菜、水果、茶叶、花卉等园艺作物标准化生产。提升畜牧业发展水平。促进 水产健康养殖。推进农业产业化经营，促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。 推进现代农业示范区建设。第三节“加快农业科技创新”中提出：推进农业技术集成化、劳动 过程机械化、生产经营信息化。加快农业生物育种创新和推广应用，做大做强现代种业。加强 高效栽培、疫病防控、农业节水等领域的科技集成创新和推广应用，实施水稻、小麦、玉米等 主要农作物病虫害专业化统防统治。加快推进农业机械化，促进农机农艺融合。发展农业信息 技术，提高农业生产经营信息化水平。 物联网信息技术与现代农业的结合更加是国家重点推动的关键示范应用。 1、中国农业发展现状 我国是农业大国，而非农业强国。近30 年来农业高产量主要依靠农药化肥的大量投入， 大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置，导致大量养分损失并造成环境污染。我国农 业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕种只能凭经验施肥灌溉，不仅浪费大量的人力物力， 也对环境保护与水土保持构成严重威胁，对农业可持续性发展带来严峻挑战。 我国人口占世界总人口的22%，耕地面积只占世界耕地面积的7%，随着经济的飞速发展，人民生活水平不断提高，资源短缺，环境恶化与人口剧增的矛盾越来越突出。特别是我国加入 世贸组织后，国外价格低廉的优质农副产品源源不断的流入我国，这对我国的农产品市场构成 极大威胁。因此，如何提高我国农产品的质量和生产效率，如何对大面积土地的规模化耕种实 时信息技术指导下科学的精确管理，是一个即前沿又当务之急的科研课题。而现实情况是，粗 放的管理与滥用化肥，其低效益和环境污染令人惊叹。 传统农业产生的物质技术手段落后，主要依靠人力、畜力和各种手工工具以及一些简单机 械。在现实中主要存在的问题是： （1）农业科技含量、装备水平相对滞后 （2）农业生产存在污染和浪费，据农业、水利部门测算，我国每年农业所消耗化肥、农药 和水资源量都在飞速增长，数据惊人，农业的污染问题困扰着不少乡村，不少农民群 众饮水安全受到影响 （3）农业产出少、农民收入低
基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
学科分类号： ___________ 湖南人文科技学院 本科生毕业设计 题目：基于单片机的智能温室大 棚监控系统的设计 学生姓名：胡佳欣学号 系部：信息学院 专业年级：2012级电子信息科学与技术 指导教师：张吉左 职称：工程师 湖南人文科技学院教务处制
湖南人文科技学院本科毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：（手写） 二○年月日（手写）
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基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计 摘要:在科学技术的推动下，智能温室大棚应运而生，它能让农作物拥有更好的生长 环境。将单片机运用到对大棚内温度、湿度的采集与监控，提出了基于单片机的智能 温室监控系统的设计方案。整套系统由温湿度传感器、AT89C51单片机、声光报警器、显示器等部分组成。本设计以AT89C51单片机为核心单元，温湿度传感器为测量元 件，储存并分析所测量的数据，通过与预设参数的对比，判断是否发出警报。 通过此设计可以实时有效的对农作物生长过程中的温度、湿度进行测量，并能直 观的显示出来。系统克服了人工传统温湿度采集的迟滞性、不准确性等诸多弊端，操 作更方便，效率更高。 关键词：单片机；传感器；数据传输；监控系统 Design of Intelligent Greenhouse Monitoring System Based on SCM Abstract：Under the promotion of science and technology, intelligent greenhouse came into being, it can make crops have better growing environment in the promotion of science and technology, the intelligent greenhouse came into being, it can with a better environment for the growth of crops. The SCM is applied to the collection and monitoring of temperature and humidity in the greenhouse，a design scheme of Intelligent Greenhouse Monitoring System Based on SCM is put forward. The whole system consists of sensor, AT89C51 SCM, sound and light alarm, display. Comparison of the design AT89C51 microcontroller as the core unit, temperature and humidity sensor for measuring components, connected by single chip computer, storage and analysis of the measured data with preset parameters to determine whether the alarm. Through this design, we can measure the temperature and humidity in the process of crop growth in real time. The system overcomes the disadvantages
温室大棚环境监测系统在温室大棚的作用对于植物生长来说，农业气象环境非常重要，虽然现在随着温室大棚的推广，植物的生长不再受太多自然环境的影响，但是由于温室大棚是一个封闭的环境，因此在这个环境中，利用温室大棚环境监测系统创造适合植物生长的条件，是现代农业温室生产的重要内容。 温室大棚环境监测系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。温室大棚环境监测系统可以为植物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。 在现代智能温室大棚中，温室环境监测是其中一项重要的功能，智能温室大棚内湿度、温度、光照强弱及土壤的温度和含水量等因素，对大棚内的农作物生长起着关键性作用。而通过温室环境监测，可以帮助种植户通过计算机监测整个大棚内农作物生长情况，从而更便于记录农作物生长各种数据，也有利于新品种的实验。同时，温室环境监测的另外一个重要意义在于，通过环境的监测，可以获知温室中环境的变化，从而方便种植户采取措施进行调控，保证植物所处的环境始终是合适的，这样更加便于育苗工作的开展，育苗也更成功，需要的工作人员也少了很多。 温室大棚环境监测系统可以模拟基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，以适应不同生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量温室的气候、土壤参数等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（遮阳幕、湿帘水泵及风机、通风系统等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。
智能温室大棚环境监控系统 1、系统简介 该系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。 2、系统组成 该系统包括：传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。 （1）传感终端 温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数，通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产。 （2）通信终端及传感网络建设 温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成：温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设；温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后，将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。 （3）控制终端 温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，通过GPRS模块与管理监控中心连接。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。 （4）视频监控系统
农业大棚环境监控系统方案 一简介 (2) 二农业大棚环境监控概述 (2) 三背景与需求 (2) 四系统的组成 (3) 1）总体架构 (3) （2）系统有两种典型配置结构 (3) （3）传感信息采集 (4) 五大棚监测点现场分布 (4) 六系统的软件 (5) 七常用的传感器 (5) 1、空气温湿度传感器 (5) 2、土壤温度传感器 (6) 3、土壤水分传感器 (6) 4、CO2含量传感器 (6) 5、NH3含量传感器 (7) 6、光照度传感器 (7) 2014.9
一简介 近年来，温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速 浓度等环境因子对作物的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、CO 2 的生产有很大的影响。传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。 针对目前大棚发展的趋势，提出了一种大棚智能监控系统的设计。根据大棚智能监控的特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 二农业大棚环境监控概述 农业温室大棚监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，根据农作物生长需要进行实时智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施，可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。 开拓者kitozer系列的农业温室大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备，对农作物温室内的温度，湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集，在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策，并自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。 三背景与需求 在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等，分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置，所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅
农业大棚远程智能监控与P L C自动化控制系统解决方案 目录
1前言 1.1 智能农业远程智能监控系统的概念 智能农业是采用比较先进、系统的人工设施，改善农作物生产环境，进行优质高效生产的一种农业生产方式，20世纪80年代以来，智能农业发展很快，特别是欧美、日本等一些发达国家，目前已经普遍采用计算机控制的大型工厂化设施，进行恒定条件下全年候生产，效益大为提高；在社会主义市场经济条件下，我国的智能农业以其较高的科技含量、市场取向的新机制、短平快的产销特点、效益显着的竞争力，取得了快速发展，改善了传统农业的生产方式、组织方式和运行机制，提高了农业科技含量和物质装备水平，成为现代农业重要的生产方式。 深圳市信立科技有限公司智能农业远程智能监控系统是指利用现代电子技术、移动网络通信技术、计算机及网络技术相结合，将农业生产最密切相关的空气的温度、湿度及土壤水分等数据通过各种传感器以无线ZigBee技术动态采集，并利用中国电信的4G，4G CDMA网络通讯技术，将数据及时传送到智能专家平台，使智能农业管理人员、农业专家通过手机或手持终端就可以及时掌握农作物的生长环境，及时发现农作物生长症结，及时采取控制措施，及时调度指挥，及时操作，达到最大限度的提高农作物生长环境，
降低运营成本，提高生产产量，降低劳动量，增加收益。 1.2 实施农业远程智能监控系统的必要性 江苏智能农业发展，已经初步形成了政府引导、社会支持、市场推动和农民投入的良性运行机制，当前，全省发展智能农业，有丰富的资源、成熟的技术和广阔的市场，具备了进一步发展的基础，也蕴藏着巨大的潜力。 智能农业远程监控管理系统融合先进的信息技术、自动化控制、无线通讯技术等高新技术和农业科技专家为一体的综合平台，实现资金、技术、人才和信息的有效调配，改善农民的传统作业和手工操作，将产生巨大的经济和社会效益，推动农业和农村经济发展，成为江苏统筹城乡经济发展，建设现代化农业的重要内容和全面建设小康社会的强势产业。 2背景分析 江苏省在“十二五”期间加大智慧城市建设，将智能农业纳入六大智慧产业之一，突出显示了农业信息化在智慧城市建设中的重要地位。智慧农业建设较好地适应了市场经济发展要求和农业增效、农民增收的需要，取得了突破性进展，生产规模稳步扩大，突破了光热水气资源的限制，基本实现了淡季不淡、全年生产、保障供应；科技含量较快提高，无立柱日光温室、二氧化碳气肥、病虫害生物防治、无公害栽培、组织培养、工厂化育苗等先进技术得到推广应用，科技进步贡献率达到65%以上，成为种植业中科技含量较高的产业；智能农业以其病虫害相对较轻、用药量少、标准化程度高的优势，成为全省无公害蔬菜的骨干，质量安全水平明显提高。 随着自动化农业、精准农业、绿色农业的发展需求，迫切需要在农业领域引入物联网、4G等技术，进一步深化农业各环节的信息化水平，结合ZigBee技术、CDMA网络数据传输和传感器技术组成无线传感网络，通过ZigBee无线网络实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为智能农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依