沈阳市苏家屯区现代温室无线传感监控平台应用技术及其效益分析 辽宁省沈阳市苏家屯区天气
时间：2019-05-20 03:27:17 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
现代温室无线传感监控平台应用技术，即建立拥有现代信息技术的无线传感监控平台，在设施农业园区的温室配置温湿度传感器、光照传感器、地温传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器，利用无线传输、3G、CDMA及互联网的传输技术大面积的多点监测温度、湿度等数据，为严格监控和管理温室环境提供数据参考；同时利用计算机，将数据上传并进行存储与分析，输出打印曲线，在设备出现异常情况时，还可以采用不同报警形式通知相关人员[1]。
1 技术应用的必要性
近年来，苏家屯区委、区政府认真贯彻落实中央、省、市农业农村工作文件精神，充分利用苏家屯地区的区域优势和产业基础，大力发展设施农业，并将其作为推进现代农业建设、促进农业增效和实现农民增收的最佳途径。目前，苏家屯区共建设温室大棚2.38万栋，以年平均3 000栋的速度增加；实现农民人均收入7 953元，年均增幅超过15%，其中设施农业收入占总收入的比例已超过30%。但设施农业仅局限于塑料大棚、温室上，缺少具备自动化的人工环境控制设施，主要是受经济水平、投资能力和工业工艺水平等因素的制约，表现为：与国外先进水平的科技含量和技术水平存在较大差距，主要依靠手工监测、记录生产过程中所需的环境条件，运营管理费用比较高、技术水平落后、劳动生产率不高等诸多问题。设施农业无线传感控制系统是基于信息技术开发的系统，其应用于设施农业上，不仅使设施农业的现代化水平大大提高，使设施内的温度、湿度、光照、水分、营养、二氧化碳浓度等环境指标实现自动监测，而且可以使设施环境自动调控到作物生育所需的最佳状态，实现资源的科学利用和劳动生产率的大大提高[2]。温室监控系统通过传感器，对温室内的各项参数进行实时采样，并与用户设定的参数进行比较，超出了设定的范围即自动报警，并启动相应的控制设备进行调节，它以先进的信息技术监控作物生长的环境条件，使作物生长不受自然气候的影响，做到常年工厂化，实现了高效率、高产值和高效益的生产。
2技术目标与内容
2.1总体目标
打造出一个手段先进、反应灵敏、运行高效的设施农业无线传感监控系统，加速设施农业发展速度。利用系统采集的准确环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理，为实现设施农业综合生态信息的自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据，让苏家屯区农民率先享受到信息技术带来的实惠，最终推进农业农村经济发展、促进农民增收、加快农业现代化进程。
2.2主要技术内容
2.2.1建立苏家屯区现代温室无线传感监控中心。以苏家屯区农业信息中心为依托，建立起现代温室无线传感监控中心；并依靠苏家屯区原有的农业信息综合服务平台，建设施农业无线传感监控平台。该中心可对全区范围内安装系统的所有设施农业园区进行实时监控，实现了现代温室管理的科学化和统一化。当无线传感监控系统对某一温室内二氧化碳的浓度快速发生变化时，可判断温室内是否喷洒有害农药，并将信息传输给监控中心，中心工作人员将迅速联系植保部门进行现场检测，从根本上确保了农产品的质量安全。
2.2.2开发、完善和应用现代温室无线传感监控系统。无线传感监控系统是专为设施农业开发的一套自动化和智能化管理服务系统，它主要将采集的数据传送到控制器中，通过无线网络和互联网络传输到用户的手机和计算机上，用户还可通过手机向温室内的一点发出指令信号，从而实时监视室内环境的变化。当数据与用户设定的环境因素上下限值进行比较，超出了用户设定的范围时，系统立即进行声光报警（也可将此信息发送到指定手机和计算机中）；系统对所采集的数据可以绘制出实时曲线（年、月、日），根据曲线可以分析各参数的变化对作物的影响，提供农业技术人员准确的作物生长“日记”。
2.2.3现代温室无线传感监控系统主要实现功能。一是动态记录功能[3]。对监控空间内的温度、湿度等参数进行连续客观地采集和监测，并以数字、图形和表格的形式进行实时显示和记录监测信息。二是超限报警功能。在出现温度、湿度超过上下限等异常数据情况时，可以按照使用人员指定的方式输出声音、电话振铃、发送电子邮件、短消息等多种形式进行报警，也可以设置成短消息群发的形式，并且系统可在不同的时刻通知不同的值班人员。三是数据统计分析功能[4]。系统在分析比较方面更具优势，多种显示、统计功能更加贴近用户需求，其不仅可以实时显示或者历史显示房间的环境参数曲线变化，而且可以同时显示多个不同房间的环境参数曲线变化，内容包括参数列表、实时曲线图（对应具体数值并任意调整坐标）、实时数据、折算数据、累计数据、历史、报警画面、报表等。四是数据存储功能。可以将全部的数据采集并记录到主机计算机上，按要求记录各个冷库温度、湿度变化曲线或表格及工作情况报告；还具有定时自动保存、备份、归档等功能。五是打印/报表功能。按要求打印各个点温度、湿度变化曲线或表格及工作情况报告；可以自动定时打印（可选择逐行或逐页）和手动人工打印（包括画面、曲线、参数及报表）；并能够根据使用人员的特定要求，输出PDF、WORD、EXCEL、TXT、HTML等不同格式的报表。六是用户分级管理。系统具有严格的密码授权制度和用户分级制度，因此不同的人员其权限不同。通过为用户提供1个管理平台，从而保证只有授权的工作人员才可对系统进行相应的管理和操作。同时，还可根据管理人员的要求，对相应的日志事件强制要求输入注释。七是远程监控功能。系统可通过调制解调器或宽带接入方式与远端联网，方便操作人员在远端进行相应的监测、诊断和维护。为了确保系统的安全稳定性，通过专用的程序进行开发。这种方式具有简单可靠、效果好、成本低等优点，仅中心服务器需要1个公网静态IP地址。八是手机远程监测功能。系统采用手机或电话振铃的方式发送各个点温度、设备运行情况的短消息。为了提高系统的安全性，应过滤呼叫号码，使只有经过设定的号码才能促使系统发送运行情况的短消息。
3效益分析
3.1提升农业生产经营的管理水平，节约生产成本
控制系统在设施农业上的应用，将会对苏家屯区设施农业生产经营管理水平的提升发挥巨大的促进作用，从而进一步加速设施农业管理有序化、统一化、信息化、简捷化、智能化的实现。在设施农业管理中，管理者可根据控制系统提供的相关数据有次序的安排工作人员进行室内管理和田间生产，并根据系统提供的各类相关信息，统一掌握温室等设施的内部资料，进行作物的生长分析，实现了管理信息化。管理者可通过手机和计算机直接获取控制系统覆盖的每栋温室的所有数据，使管理工作实现简捷化。控制系统可收集和整理设施农业中的全部温度、湿度等信息，并对每个时间段的数据进行分析，以比较的形式将统计数据提供给管理者，全过程不需要进行人为控制，全部实现了智能化，大大节约了人力、物力成本，实现生产工作效率的提高。
3.2提高生产效益，实现精准农业
控制系统的应用可提供大量的比较数据，技术人员和生产者在对数据进行分析后，充分掌握农作物生长习性等相关信息，实现农业的高产，可以提高生产效益，实现了低投入、高效益的生产模式，也可确保农产品的质量安全。系统采数据还可为农业生产、科研提供相关依据，根据各测量参数的日、月、季、年变化曲线，对各参数变化可能对作物生长产生的影响进行分析，以利于指导生产，为科研提供第一手的资料，实现精准农业。
4参考文献
[1] 蒋鼎国，徐保国，王明胜.基于GPRS的远程温室监控系统设计[J].广东农业科学，2011，38（13）：160-162.
[2] 刘刚，王立香，张连俊.温室环境网络监控系统的设计[J].安徽农业科学，2011，39（23）：14414-14415，14461.
[3] 梁居宝，杜克明，孙忠富.基于3G和VPN的温室远程监控系统的设计与实现[J].中国农学通报，2011，27（29）：139-144.
[4] 王秀.多功能智能温室监控系统设计[J].安徽农业科学，2011，39（13）：8086-8088.
