農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)新方向進展研究.pdf

現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 研 究 ModernAgricultureResearch 第49卷 農(nóng)村溫室大棚中的智能監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為了當今社 會廣泛關(guān)注的課題 伴隨國家促進綠色發(fā)展相關(guān)政策的 部署以及農(nóng)業(yè)技術(shù)不停發(fā)展 以溫室大棚種植為代表的 設(shè)施農(nóng)業(yè)得到飛速發(fā)展 1 農(nóng)村溫室大棚相關(guān)技術(shù)已經(jīng)得 到相應(yīng)良性發(fā)展 但目前來看 真正使用傳感器對溫室大 棚進行數(shù)據(jù)信息采集與數(shù)據(jù)信息處理的溫室大棚智能監(jiān) 控系統(tǒng) 仍未受到農(nóng)村溫室大棚的普及 但是我國新時代 社會極其需要上述的智能溫室大棚 本文對溫室大棚智 能監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展方向進行策略研究 以期為相關(guān)農(nóng) 業(yè)部門提供建設(shè)性意見 推進農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系 統(tǒng)創(chuàng)新建設(shè) 1 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)全面分析 11 11農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 我國農(nóng)村大棚普遍是傳統(tǒng)溫室大棚 通過溫度計等 基礎(chǔ)設(shè)備對大棚進行溫度測量 隨即依照管理人員自身 管理大棚的經(jīng)驗對大棚進行環(huán)境變量調(diào)控 檢測與實施 都需要種植者自身全權(quán)進行管理 上述傳統(tǒng)溫室大棚管 理方法較為落后 不符合新時代社會發(fā)展需求 從而構(gòu)建 出溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng) 此控制系統(tǒng)利用傳感器對數(shù)據(jù)進行采集 且利用 RS485 232轉(zhuǎn)換器對采集到的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換并讀取其數(shù) 據(jù)將數(shù)據(jù)存入服務(wù)器中 管理者利用網(wǎng)絡(luò)對服務(wù)器進行 連接 隨即可以在網(wǎng)絡(luò)平臺中對相關(guān)數(shù)據(jù)進行查看 2 當 系統(tǒng)數(shù)據(jù)超過管理者所設(shè)置的閾值時 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器會對 數(shù)據(jù)進行詳細分析 還可能會觸發(fā)警報通知管理者 與 此同時服務(wù)器還可以與管理者進行智能網(wǎng)絡(luò)連接 管理 者可以通過網(wǎng)絡(luò)對溫室大棚進行溫度 濕度 照射等調(diào) 控 數(shù)據(jù)傳輸是經(jīng)由數(shù)據(jù)無線線路 有線線路進行傳輸 其中無線傳輸?shù)膬?yōu)勢是范圍更加廣泛 且因農(nóng)村地形普 遍較為復雜 因此無線傳輸?shù)膬?yōu)勢對農(nóng)村溫室大棚更為 有利 管理者依據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以了解相關(guān)農(nóng)業(yè)產(chǎn)物的生長環(huán) 境與狀況 依據(jù)了解到的信息可以對其進行相應(yīng)調(diào)節(jié) 3 11 22農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)分析 此控制系統(tǒng)利用傳感器對數(shù)據(jù)進行采集 采集到的 數(shù)據(jù)為二氧化碳濃度 空氣 土壤濕度 光強度 測量溫 度 將上述數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇IE覆盆子中 隨即覆盆子利用無 線傳輸?shù)椒?wù)器端 以HTML5CSS與J2EE為基礎(chǔ) 利用 WEB服務(wù)器進行監(jiān)控 以測量線路所處理的數(shù)據(jù) 管理 員能夠利用PC端訪問服務(wù)器編碼 將WAP訪問權(quán)限進行 報告 利用此監(jiān)控系統(tǒng)可以自動對頂窗側(cè)窗 遮陽 加 溫 風扇 補光等進行調(diào)控 與此同時其網(wǎng)頁利用動態(tài)網(wǎng) 頁形式 管理者可以通過手機進行動態(tài)網(wǎng)頁瀏覽 實時監(jiān) 控信息 從根源上實現(xiàn)智能化與信息化的遠程控制管理 11 33農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)層次分析 1 3 1 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)物理層 物理層 主要組成部分就是各類傳感器設(shè)備等 利用各類傳感器 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)新方向進展研究 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)新方向進展研究 西京學院機電技術(shù)系 陜西 西安 710100 摘 要 伴 隨 我 國 工 業(yè) 化 城 市 化 以 及 人 工 智 能 的 迅 速 發(fā) 展 要 想 實 現(xiàn) 大 棚 農(nóng) 作 物 高 產(chǎn) 必 須 將 我 國 農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展推進現(xiàn)代化發(fā)展道路 從而促進我國農(nóng)業(yè)優(yōu)良發(fā)展 關(guān)鍵詞 農(nóng)村 溫室大棚 智能監(jiān)控系統(tǒng) 研究新方向 中 圖 分 類 號 S 26 1 文 獻 識 別 碼 A 文 章 編 號 2096 1073 2020 01 0036 37 劉有奇 劉 通 鐘 琪 范桂齡 LIUYouqi LIUTong ZHONGQi FANGuiling Abstract With the rapid development of industrialization urbanization and artificial intelligence in China in order to achieve high yield of greenhouse crops we must promote the development of rural agriculture in China to promote the development of modernization so as to promote the excellent development of agriculture in our country Key words countryside greenhouse intelligent monitoring system new research direction DepartmentofMechanicalandElectricalTechnology XijingUniversity Xi an Shaanxi 710100 Research on the New Direction of the Intelligent Monitoring System of the Research on the New Direction of the Intelligent Monitoring System of the Greenhouse in the Countryside Greenhouse in the Countryside 收稿日期 2019 10 23 36 收集到原始數(shù)據(jù)且不做任何處理加工直接傳輸?shù)奖O(jiān)控系 統(tǒng)的中間層中 與此同時監(jiān)控系統(tǒng)的物理層中還存在許 多裝置如加熱器 加濕器 空調(diào)等 其作用為控制大棚中 環(huán)境因素 幫助農(nóng)作物在適應(yīng)環(huán)境中優(yōu)良生長 1 3 2 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)中間層 中間層 由WEB服務(wù)器端 SQL數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)處理等組 成 上述中間層組成部分功能分別為 WEB服務(wù)器端直 達管理者 令管理者可以在控制界面對監(jiān)控系統(tǒng)進行操 作 SQL數(shù)據(jù)庫作用為存儲傳感器等收集到的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 分析部分主要作為把在SQL數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)進行分 析 從而令管理者了解農(nóng)產(chǎn)品生長情況以及生長環(huán)境 數(shù) 據(jù)處理部分主要作用為將傳感器收集到的數(shù)據(jù)簡單處理 后存儲到SQL數(shù)據(jù)庫中 1 3 3 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用層 應(yīng)用層 主要由管理者應(yīng)用程序操控界面所組成 系統(tǒng)操控界面 主要由Bootstrap所建設(shè)出的動態(tài)WEB網(wǎng)站組成 應(yīng)用程 序的操控界面基礎(chǔ)功能為視頻監(jiān)控 環(huán)境調(diào)控 實時數(shù)據(jù) 檢測 歷史數(shù)據(jù)查找等 管理者可以通過應(yīng)用層對溫室大 棚中環(huán)境等數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測 并可以對相應(yīng)所需環(huán)境 進行實時調(diào)控 從而保證大棚農(nóng)作物最佳生長環(huán)境 2 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)新方向進展體系模型 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)主要使用傳感器進行系 統(tǒng)模型組建 實際完善的智能監(jiān)控系統(tǒng)主要涵蓋以下幾 方面 WEB服務(wù)器端 傳感器端 管理者操作端 無線網(wǎng)絡(luò) 傳輸端 管理者通信端 環(huán)境調(diào)控端等 下文將通過傳感 器 無線傳輸 監(jiān)控 調(diào)控等新方向?qū)r(nóng)村溫室大棚智能 系統(tǒng)的建設(shè)進行闡述 22 11從傳感器方向進行改進策略研究 想要采集溫室大棚內(nèi)的環(huán)境信息 應(yīng)依賴于溫室大 棚內(nèi)的光照強度傳感器 二氧化碳濃度傳感器 土壤濕度 傳感器 氧氣濃度傳感器 土壤溫度傳感器等完成 溫室 大棚內(nèi)的空氣溫度 空氣濕度 光照強度 土壤濕度 土壤 溫度等眾多環(huán)境因素參數(shù)都可以被相應(yīng)傳感器進行記 錄 隨后利用無線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸辦法對所采集到的數(shù)據(jù) 進行傳輸 環(huán)境監(jiān)控中心就可以收到上述傳輸數(shù)據(jù)并將 其進行存儲 22 22 從管理者無線網(wǎng)絡(luò)以及通信終端方向進行改進策略 研究 環(huán)境監(jiān)控中心與溫室大棚內(nèi)部無線數(shù)據(jù)信息通訊網(wǎng) 絡(luò)建設(shè) 是溫室大棚中無線信息傳輸網(wǎng)絡(luò)第一大組成部 分 自組織節(jié)點間的無線數(shù)據(jù)信息通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 是溫室 大棚中無線信息傳輸網(wǎng)絡(luò)第二大組成部分 自組織節(jié)點 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是利用傳參器對數(shù)據(jù)進行收集 且將控制器和 傳感器間的數(shù)據(jù)進行交互 大棚中所收集的環(huán)境數(shù)據(jù)能 夠進行匯集 匯集為某節(jié)點后全部傳輸至環(huán)境監(jiān)控中心 而后環(huán)境監(jiān)測中心能夠?qū)厥掖笈镏凶魑锼璀h(huán)境參數(shù) 進行自動智能監(jiān)控 22 33從管理者控制終端方向進行改進策略研究 完善的溫室大棚中環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)部分由安裝附 件 控制板塊 網(wǎng)絡(luò)板塊 測量板塊及供電板塊組成 利用 環(huán)境監(jiān)控中心與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸部分相互連接 利用數(shù)據(jù) 所顯示的空氣濕度空氣溫度 空氣濕度 光照強度 土壤 濕度 土壤溫度等眾多環(huán)境因素參數(shù) 環(huán)境監(jiān)控中心可以 依據(jù)上述數(shù)據(jù)進行相應(yīng)調(diào)控 調(diào)控內(nèi)容包括進行溫室通 風 打開濕度加濕器或打開溫度加熱器等 22 44從監(jiān)控視頻方向進行改進策略研究 溫室大棚智能控制系統(tǒng)中視頻監(jiān)控體系系統(tǒng) 其主 要是利用網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及視頻信號傳輸技術(shù) 從而實 現(xiàn)全天候地對大棚進行實時環(huán)境情況視頻監(jiān)控 溫室大 棚智能控制系統(tǒng)中視頻監(jiān)控主要是由視頻服務(wù)器 WEB 服務(wù)器端 攝像探頭所組成 管理者可以在服務(wù)器WEB 端利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對溫室大棚進行實時監(jiān)控 利用遠程 圖像訪問技術(shù)實現(xiàn)簡便線上視頻監(jiān)控 幫助管理者實時 了解溫室大棚中的環(huán)境因素 22 55從環(huán)境監(jiān)控方向進行改進策略研究 整個溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的核心就是環(huán)境監(jiān)控中心 其由UPS及配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 多業(yè)務(wù)綜合光端機 服務(wù)器 大屏幕顯示系統(tǒng)所組成 監(jiān)控系統(tǒng)中建設(shè)環(huán)境管理中心 的主要目的是統(tǒng)一對溫室大棚進行監(jiān)控與信息化管理 與此同時管理視頻環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 能夠預(yù)測與報警所檢 測出的數(shù)據(jù) 22 66從互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)端口方向進行改進策略研究 利用軟件平臺能夠與傳感器獲取到的數(shù)據(jù)存儲與管 理者的SQL數(shù)據(jù)庫中并對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)一 數(shù)據(jù)處理 利用系統(tǒng)軟件只可以進行決策 利用信息推送 以及報警的辦法可以指導并通知管理員對大棚環(huán)境因素 進行相應(yīng)調(diào)節(jié) 與此同時可以利用加濕器 加熱器 空調(diào) 等對大棚環(huán)境進行設(shè)備調(diào)控 或依據(jù)實際溫室大棚環(huán)境 所傳達出的數(shù)據(jù)信息進行自動調(diào)控 確保農(nóng)作物生長的 適宜溫室大棚環(huán)境 綜上所述 在進行農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)新方 向進展研究時 利用新時代社會對于溫室大棚所需建設(shè) 出智能監(jiān)控系統(tǒng) 利用管理者不同需求進行系統(tǒng)模型定 制建設(shè) 支持新時代平板電腦端 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)端等 各類端口進行溫室大棚環(huán)境等數(shù)據(jù)的訪問與實時監(jiān)控 與此同時為管理者提供相應(yīng)信息數(shù)據(jù)推送與微信平臺實 時監(jiān)控 從而將溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的靈活性高效提 升 溫室大棚智能系統(tǒng)具有良好的可擴展性 再開發(fā)性 可以有效幫助管理者對自家溫室大棚進行實時監(jiān)控與環(huán) 境調(diào)控 真正意義上實現(xiàn)溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的智能性 參考文獻 參考文獻 1 劉輝 王川 葛俊 小型溫室大棚移動底盤設(shè)計與仿真研究 J 延邊大學農(nóng)學學報 2019 41 02 95 101 2 孫康 王靜秋 冷晟 葉文華 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) J 測控技術(shù) 2019 38 09 118 121 3 汪言康 周建平 許燕 等 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系 統(tǒng)研究 J 機床與液壓 2019 47 17 103 107 70 編輯 赫亮 劉有奇 劉通 鐘琪等 農(nóng)村溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)新方向進展研究 37