一、概述

　　農(nóng)業(yè)大棚智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)通過實時采集農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)空氣溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分等環(huán)境參數(shù)，根據(jù)農(nóng)作物生長需要進行實時智能決策，并自動開啟或者關閉指定的環(huán)境調(diào)節(jié)設備。通過該系統(tǒng)的部署實施，可以為農(nóng)業(yè)生態(tài)信息自動監(jiān)測、對設施進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)和有效手段。

　　大棚監(jiān)控及智能控制解決方案是通過可在大棚內(nèi)靈活部署的各類無線傳感器和網(wǎng)絡傳輸設備，對農(nóng)作物溫室內(nèi)的溫度，濕度、光照、土壤溫度、土壤含水量、CO2濃度等與農(nóng)作物生長密切相關環(huán)境參數(shù)進行實時采集，在數(shù)據(jù)服務器上對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲和智能分析與決策，并自動開啟或者關閉指定設備（如遠程控制澆灌、開關卷簾等）。

　　二、項目需求

在每個智能農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)部署無線空氣溫濕度傳感器、無線土壤溫度傳感器、無線土壤含水量傳感器、無線光照度傳感器、無線CO2傳感器等，分別用來監(jiān)測大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫度、土壤水分、光照度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù)。為了方便部署和調(diào)整位置無線數(shù)據(jù)傳輸。大棚內(nèi)僅需在少量固定位置提供交流220V市電（如：風機、水泵、加熱器、電動卷簾）。

　　每個農(nóng)業(yè)大棚園區(qū)部署1套采集傳輸設備（包含路由節(jié)點、長距離無線網(wǎng)關節(jié)點、Wi-Fi無線網(wǎng)關等），用來覆蓋整個園區(qū)的所有農(nóng)業(yè)大棚，傳輸園區(qū)內(nèi)各農(nóng)業(yè)大棚的傳感器數(shù)據(jù)、設備控制指令數(shù)據(jù)等到Internet上與平臺服務器交互。

　　在每個需要智能控制功能的大棚內(nèi)安裝智能控制設備（包含一體化控制器、擴展控制配電箱、電磁閥、電源轉換適配設備等），用來接受控制指令、響應控制執(zhí)行設備。實現(xiàn)對大棚內(nèi)的電動卷簾、智能噴水、智能通風等行為的實現(xiàn)。

　　三、智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)架構設計

　　（1）總體架構

　　系統(tǒng)的總體架構分為現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡傳輸、智能數(shù)據(jù)處理平臺和遠程控制四部分。

（2）智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)有兩種典型配置結構

　　■兩層網(wǎng)絡，系統(tǒng)由兩類點構成：

　　無線傳感器節(jié)點，包括無線空氣溫濕度傳感器、無線土壤溫度傳感器、無線土壤含水量傳感器、無線光照度傳感器、無線CO2傳感器等；

　　無線網(wǎng)關節(jié)點，包括zigbee無線網(wǎng)關。

　　（3）傳感信息采集

　　在監(jiān)控網(wǎng)絡中，無線空氣溫濕度傳感器、無線土壤溫度傳感器、無線土壤含水量傳感器、無線光照度傳感器、無線CO2傳感器等傳感器均支持低功耗運行，可為其它節(jié)點提供數(shù)據(jù)的自動中繼轉發(fā)，以擴大監(jiān)測網(wǎng)絡的覆蓋范圍，增加部署靈活性。

　　　　傳感器數(shù)據(jù)通過zigbee協(xié)議傳送到無線網(wǎng)關節(jié)點上，無線網(wǎng)關節(jié)點再經(jīng)過數(shù)據(jù)路由節(jié)點或直接將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)平臺的服務器上。用戶可以通過有線網(wǎng)絡/無線網(wǎng)絡訪問數(shù)據(jù)平臺，實時監(jiān)測大棚現(xiàn)場的傳感器參數(shù)，控制大棚現(xiàn)場的相關設備。

　　四、大棚現(xiàn)場布點

　　大棚現(xiàn)場主要負責大棚內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的采集和控制設備的執(zhí)行，采集的數(shù)據(jù)主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的光照、空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤水分、CO2濃度等參數(shù)。

　控制系統(tǒng)主要由一體化控制器PAC6800構成、執(zhí)行設備和相關線路組成，通過一體化控制器可以自由控制各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行設備，包括噴水系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，噴水系統(tǒng)可支持噴淋、滴灌等多種設備，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可支持卷簾、風機等設備。

四、系統(tǒng)配置