智能温室大棚监控系统的功能原理

《智能温室大棚监控系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代科技的不断进步，农业科技作为支撑现代农业发展的重要支柱，也正在逐步升级与优化。

智能温室大棚监控系统是这一进步的体现之一，它不仅为农业种植提供了精准的环境控制，还能显著提高农作物的产量与品质。

本文旨在探讨智能温室大棚监控系统的设计与实现，通过对其系统架构、技术运用以及实施效果的研究，为现代农业的智能化发展提供一定的理论支持与实践指导。

二、系统架构设计1. 硬件架构智能温室大棚监控系统的硬件架构主要包括传感器网络、数据传输设备、中央处理单元和控制执行设备等部分。

传感器网络负责实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等；数据传输设备将收集到的数据传输至中央处理单元；中央处理单元对数据进行处理与分析，并发出控制指令；控制执行设备则根据指令调整温室内的环境条件。

2. 软件架构软件架构则包括数据采集模块、数据处理与分析模块、控制指令输出模块以及用户交互界面等部分。

数据采集模块负责从传感器网络中获取数据；数据处理与分析模块对数据进行处理与存储，并运用算法进行环境预测与优化；控制指令输出模块根据分析结果发出控制指令；用户交互界面则提供友好的操作界面，方便用户进行系统操作与监控。

三、关键技术运用1. 传感器技术传感器技术是智能温室大棚监控系统的核心之一。

通过使用高精度的传感器，系统能够实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等，为后续的数据处理与分析提供准确的数据支持。

2. 数据处理与分析技术数据处理与分析技术是智能温室大棚监控系统的关键环节。

通过对传感器收集到的数据进行处理与分析，系统能够实时掌握温室内的环境状况，并运用算法进行环境预测与优化，为控制指令的发出提供依据。

3. 控制执行技术控制执行技术是实现智能温室大棚监控系统精确控制的关键。

通过控制执行设备，系统能够根据中央处理单元发出的指令，调整温室内的环境条件，如开启或关闭通风口、调整遮阳设备等。

智能农业大棚控制系统的介绍
一、简介
智能农业大棚控制系统是一种新型的智能农业网络系统，它可以实现
温室大棚内环境参数（如温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度等）的
监测、控制和调节，以保证大棚内环境条件的良好，可以为农业生产提供
最优的农业环境。

二、智能农业大棚控制系统的功能
1、温湿度控制：通过温湿度控制，可以实现温室大棚内部温度和湿
度的监测，以达到良好的温室环境条件，从而促进农作物生长发育。

2、气象参数检测：包括大气温度，大气湿度，大气压，大气温度，
风速，风向，降水。

这些参数可以提供及时准确的气象信息，以促进种植
体系之间的协调，使种植顺利进行。

3、植保控制：系统可以对农药，农膜，灌溉，温室照明，空气循环，农肥，种子等进行控制，以节约成本，保证植物健康生长发育。

4、自动灌溉控制：通过检测土壤湿度，可以自动控制灌溉，以保证
植物得到充足的水分，减少灌溉时间，节约农业水源。

5、远程控制：系统支持远程连接，可以通过手机，网络或其他移动
设备来进行智能化管理，实现远程监控和控制。

三、智能农业大棚控制系统的特点。

基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统一、本文概述随着科技的发展和现代化农业的需求增长，温室大棚环境参数的自动控制已成为提高农业生产效率、保证农产品质量的重要手段。

本文将介绍一种基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统，该系统能够实时监测并调控温室内的温度、湿度、光照等关键环境参数，以实现最优化的作物生长环境。

本文将首先概述系统的整体架构和工作原理，然后详细介绍各个组成部分的设计和实现，包括传感器选择、单片机编程、执行机构控制等。

还将讨论系统的优点、实际应用情况以及可能存在的问题和改进方向。

通过本文的阐述，旨在为相关领域的研究人员和从业者提供有益的参考，推动温室大棚环境参数自动控制系统的发展和应用。

二、单片机技术概述单片机，全称为单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。

单片机技术自20世纪70年代诞生以来，经历了从4位、8位、16位到32位等几大阶段的发展。

随着微处理器、半导体及超大规模集成电路技术的迅猛发展，单片机的技术也在不断进步。

目前，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。

在温室大棚环境参数自动控制系统中，单片机作为核心控制单元，负责接收各种传感器采集的数据，并根据预设的控制算法对这些数据进行处理，从而控制温室内的环境参数，如温度、湿度、光照等。

单片机通过其强大的数据处理能力和灵活的I/O控制能力，实现了对温室环境的精确控制，提高了温室大棚的生产效率和产品品质。

单片机还具有高度的集成性和扩展性，可以通过添加不同的外设模块，实现对温室大棚内其他环境参数的监控和控制，如土壤湿度、二氧化碳浓度等。

温室大棚自动控制系统设计说明书一、引言温室大棚是一种用于农业生产的重要设施，它能够为作物提供稳定的生长环境，改善生产效率。

为了进一步提升温室大棚的管理水平和自动化程度，我们设计了一套温室大棚自动控制系统。

本文将对该系统的设计进行详细说明。

二、系统概述本系统旨在实现温室大棚内环境的自动监测和控制。

主要包括以下功能模块：1. 温度控制：通过温度传感器实时监测温室大棚内外温度，并根据设定的温度阈值自动调节温室大棚的通风和加热设备，以保持适宜的温度。

2. 湿度控制：利用湿度传感器监测温室大棚内外湿度，并通过控制喷水系统和通风设备，自动调节湿度水平，以满足作物的需求。

3. 光照控制：通过光照传感器实时检测温室大棚内外光照强度，并根据设定的光照阈值，自动控制灯光的开关以及遮阳网的卷取。

4. CO2浓度控制：利用CO2传感器监测温室大棚内CO2浓度，并通过控制通风设备和CO2供应系统，维持适宜的CO2浓度，促进光合作用。

三、硬件设计1. 传感器选择：根据温室大棚内环境监测需求，选择适当的温度传感器、湿度传感器、光照传感器和CO2传感器，并与控制器进行连接。

2. 控制器选择：选择一款功能强大、可靠稳定的控制器，用于接收传感器数据、进行数据处理和控制信号输出。

3. 执行器选择：根据温室大棚的需求，选择适当的通风设备、加热设备、喷水系统、灯光和CO2供应系统，并与控制器进行连接。

四、软件设计1. 数据采集：控制器通过与传感器的连接，实时采集温室大棚内环境的数据，包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度。

2. 数据处理：通过对采集的数据进行处理，分析温室大棚内环境的变化趋势，判断当前是否需要进行调控。

3. 控制策略：制定合理的控制策略，根据设定的阈值和作物需求，自动调节通风、加热、喷水、灯光和CO2供应等设备的工作状态。

4. 用户界面：设计一个友好的用户界面，使操作人员能够方便地监控温室大棚内环境的数据，并进行手动控制。

智能温室大棚环境监测系统一、产品介绍智能温室大棚环境监测系统是由超声波气象传感器、土壤温度水分传感器、土壤温度水分电导率三合一变送器、气象监控主机和LED显示屏构成，可以实现对温室大棚内的温度、湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO,浓度等与农作物生长紧密相关环境参数的实时采集，并将数据实时上传竞道农业四情测报平台。

二、监测内容针对温室大棚的空气温度、湿度、二氧化碳和光照强度的连续监测实时告警。

三、监测效果通过安装超声波气象传感器对温室大棚环境温度、湿度、二氧化碳和光照强度进行实现监测。

变送器通过RS485智能接口及通讯协议接入气象监控主机，由4G无线传输或RJ45网口将数据上传至服务器，发送到农业四情测报平台进行实时监测。

当温度、湿度、二氧化碳和光照强度超过设置的上下阈值时，系统自动触发短信、语音、邮件告警，通知管理人员紧急处理。

四、监测功能超声波气象传感器采纳ASA工程塑料材质，体积小、重量轻，采纳优质抗紫外线材质，使用寿命长，采纳高灵敏度的探头，信号稳定，精度高。

关键部件采纳进口器件，稳定牢靠，具有测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用便利、便于安装、传输距离远等特点。

五、监测参数空气温度：—40—60℃（0.3℃）；2、空气湿度：0—100%RH（3%RH）；3、PM2.5：0—1000ug/m3（10%）4、PM10：0—1000ug/m3（10%）5、土壤水分：测量范围：0—100%，精度：3%，探针长度：5.5cm，探针直径：3mm，探针材料：不锈钢6、土壤温度：测温范围—40+125℃，测量精度0.5℃，辨别率：0.1℃7、土壤电导率：测量范围可选量程：0—5000us/cm，10000us/cm，20000us/cm，测量精度0—10000us/cm范围内为3%；10000—20000us/cm范围内为5%，辨别率0—10000us/cm内10us/cm,100000—20000us/cm内50us/cm。

智慧农业⼤棚简介近年来，智慧农业在政府和市场的推动下在全国各地开始逐步普及应⽤，尤其是农业智能⼤棚环境监控系统解决⽅案采⽤多。

智慧农业⼤棚的⽤途智慧农业⼤棚由农业⼤棚、智慧农业⼤棚信息展⽰屏、各种传感器、控制器及系统软件等组成。

1、农业⼤棚农业⼤棚由⾻架和覆膜组成，⽤于农作物⽣长提供⼀个可控的空间。

2、智慧农业⼤棚信息展⽰屏智慧农业⼤棚信息展⽰屏由液晶板拼接⽽成，⽤于展⽰农业⼤棚内各传感器采集的环境数据和现场场景；同时展⽰屏也是展⽰智慧农业的⼀个窗⼝。

3、智慧农业⼤棚传感器传感器包括空⽓温湿度传感器、⼟壤温湿度传感器、⼟壤PH传感器、光合有效辐射传感器、CO2传感器、超⾼频RFID读卡器、Wifi摄像头等。

4、智慧农业⼤棚控制器控制器由加热、喷灌、通风、卷帘设备及其配套PLC及Wifi设备服务器组成，当传感器采集的环境数据与标准值对⽐超出临界范围时，控制器⾃动启动相关硬件设备对作物⽣长环境加热、施肥浇⽔、通风、卷帘加减光照辐射，实现作物⽣长过程精确控制。

5、智慧农业⼤棚系统软件系统软件安装在实验平台服务器，⽤于对采集的数据汇总、展⽰、⽐对控制。

“智慧农业”就是充分应⽤现代信息技术成果，集成应⽤计算机与⽹络技术、物联⽹技术、⾳视频技术、3S技术、⽆线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。

农业⼤棚的⽅案概述智慧温室⼤棚环境监控系统，是基于物联⽹、⼤数据信息系统技术，通过各种传感设备对空⽓温湿度、空⽓中⼆氧化碳含量、光照强度等数据进⾏采集，利⽤以太⽹、4G、WIFE的⽹络信号传输采集到的数据到控制中⼼，控制中⼼会根据⼈⼯经验所设置的各种参数来进⾏⽐较，判断实时的数据是否符合预制参数要求，并通过⼿机APP或电脑端查看温室⼤棚内实况，并进⾏远程控制。

基于环境监测环节的控制系统，可设定相应的控制模式，实现对整个⼤棚智能化的管理。

⾃动控制——根据设定的参数或时间，智能控制箱按照预先编制的程序⾃动运⾏。

智慧农业大棚监控系统的设计与实现随着科技的不断发展，智慧农业大棚监控系统的设计与实现已经成为现代农业发展的必然趋势。

智慧农业大棚监控系统可以通过对大棚内环境的实时监测和数据分析，提供更加精准的种植管理方案，有效提高农作物的产量和质量，同时降低生产成本和人力资源的浪费。

智慧农业大棚监控系统的设计主要需要考虑以下几个方面：环境参数监测：为了能够及时了解大棚内的环境情况，需要对大棚内的温湿度、土壤水分、二氧化碳浓度等环境参数进行实时监测。

这些数据可以通过各种传感器采集，再通过数据传输模块传输到控制中心进行数据分析。

数据处理与分析：通过对采集的数据进行处理和分析，可以得出大棚内环境的变化趋势和规律，进而提供更加精准的种植管理方案。

例如，通过对土壤水分和温湿度数据的分析，可以得出大棚内的灌溉需求和通风需求等。

控制系统：根据数据分析结果，控制系统可以自动调节大棚内的环境参数，例如开启或关闭通风窗、灌溉设备等。

控制系统还可以通过智能算法实现自动化种植管理，提高农作物的生长效率和产量。

报警系统：为了确保大棚内的环境参数始终处于最佳状态，需要设置报警系统。

当监测到异常数据时，报警系统会立即发出警报，及时通知农民或管理人员采取相应的措施。

云平台与APP：为了方便远程监控和管理，智慧农业大棚监控系统可以搭载云平台和手机APP，让用户可以通过互联网或移动设备随时随地了解大棚内的环境情况和数据变化趋势，进而实现远程种植管理。

为了实现智慧农业大棚监控系统，需要以下关键技术的支持：传感器技术：传感器技术是实现环境参数监测的关键技术之一。

针对不同的环境参数监测需求，需要选择不同的传感器。

例如，温湿度传感器可以监测空气中的温湿度数据；土壤水分传感器可以监测土壤中的水分含量；二氧化碳浓度传感器可以监测空气中的二氧化碳浓度等。

数据传输技术：为了能够将监测到的数据实时传输到控制中心，需要使用数据传输技术。

常用的数据传输技术包括无线通信、物联网等。

智能温室大棚系统，自动控温调湿，打造智慧农业方案随着物联网技术的不断应用，己经应用到农业种植生产中。

智能温室大棚系统是结合农业现代化大趋势，将环境监测、调控等技术积累与农业物联网应用相结合,专门各类型的温室大棚实现现代农业，提供技术方案。

系统概述智能温室大棚系统解决方案，将环境要素监测、设备控制、网络化应用等技术，融合成一套面向现代农业的自动化系统。

由监测与控制系统、智慧农业监控平台、无线通讯模块等部分构成。

通过采集温室内空气温湿度、土壤温湿度、光照、二氧化碳等环境参数，并根据农作物生长所需进行控制，自动开关对应的环境调节设备，通过手机电脑等信息终端，随时随地管理温室大棚。

应用技术1■.无线传感器技术一个网络内可实现多达几百个节点的组网观测，观测范围可覆盖上百个温室。

同时，采用低功耗设计，支持市电或太阳能电池板两种供电方式，解决了在农田温室里的走线问题。

2 .物联网技术采用物联网技术，实现万物互联、互联互通。

农户能够在任何时间、任何地点，通过手机、电脑查看实时环境数据及图像数据，远程管理大棚。

3 .云计算技术温室环境检测 土壤墉情检测将数据存放在网络云端，可大大降低系统支出成本，农户不需要部署系统运行所需的软硬件环境。

4.模块化设计系统由多模块组成，各观测单元独立，可通过灵活的加减配置，实现大规模集群化应用。

组成部分系统安装在农业种植企业或种植户的温室大棚内，通常一座大棚需要应用一套监测与控制系统，监控平台可N座大棚共用一个平台。

大棚的环境信息通过远程网络，直接上报监控平台上，进行数据统计、智能调控、气象预警、历史数据管理等统筹操作。

采集模块：主要完成温室内环境要素数据的采集，具体模块可令活选配，一个温室监测系统可包含多个采集模块。

控制模块：完成对现场温室中的各种设备进行管理控制，控制包括照明、加热、灌溉系统、通风、卷帘、阀门、电机等设备，执行系统发送的开关命令，并监测控制设备的执行状态。

监控平台：基于物联网云平台开发而来的管理平台，以安卓/IOS手机APP、电脑网页/软件形式应用，负责收集实时环境监控数据及接收图像数据，并提供数据查询、后续数据分析及决策，远程管理温室大棚。

智能温室大棚监控系统的研究与设计龚尚福;潘虹【摘要】According to the characteristics of high cost and inconvenient use of various intelligent monitoring systems,an intelligent greenhouse monitoring system is put forward,in which the CC2530 embedded microprocessor is taken as the main control chip. The ZigBee technology is used to construct the wireless sensor network of the system. The software of the system is composed of the monitoring center system at computer terminal and Android mobile client system,and assisted with expert data-base for guidance. The system has perfect human-machine interactive interface,easy operation,low cost and high practical value, with which users can monitor the production and management of greenhouse whenever and wherever possible.%针对目前各种智能监控系统成本高、使用不方便等特点,提出一种智能温室大棚监控系统.本系统采用CC2530嵌入式微处理器作为主控芯片,无线传感网络采用ZigBee技术构建,软件系统由电脑端的监控中心系统和Android移动客户端系统组成,并辅助专家库予以指导.本系统具有良好的人际交互界面,操作简便,成本低,用户可随时随地监控温室大棚的生产和管理情况,具有实用价值.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2017(040)019【总页数】4页(P119-122)【关键词】智能温室大棚监控;ZigBee技术;CC2530;Android移动客户端系统【作者】龚尚福;潘虹【作者单位】西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安 710054;西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TN919-34;TP393Abstract：According to the characteristics of high cost and inconvenient use of various intelligent monitoring systems，an intelligent greenhouse monitoring system is put forward，in which the CC2530 embedded microprocessor is taken as the main control chip.The ZigBee technology is used to construct the wireless sensor network of the system.The software of the system is composed of the monitoring center system at computer terminal and Android mobile client system，and assisted with expert data⁃base for guidance.The system has perfect human⁃machine interactive interface，easy operation，low cost and high practical value，with which users can monitor the production and management of greenhouse whenever and wherever possible.Keywords：intelligent greenhouse monitoring；ZigBee technology；CC2530；Android mobile client system我国是一个农业大国，但是人口众多，人均耕地面积少，所以如何提高农作物的产量和质量，最大化地利用耕地面积十分重要。