基于虚拟仪器的温室环境监控系统的总体架构方案
温室智能控制系统解决方案
温室智能控制系统解决方案一、引言温室是一种人工环境控制系统，用于提供适宜的生长条件，以促进植物的生长和发育。
传统的温室管理方式需要人工干预，不仅费时费力，而且容易浮现误操作和浪费资源的情况。
为了解决这些问题，温室智能控制系统应运而生。
本文将介绍一种基于先进技术的温室智能控制系统解决方案，旨在提高温室管理的效率和准确性。
二、系统概述温室智能控制系统是基于物联网和自动化技术的一种智能化管理系统，通过传感器、执行器和控制器等硬件设备，实现对温室环境参数的实时监测和控制。
系统的主要功能包括温度、湿度、光照、CO2浓度等环境参数的监测和调节，以及灌溉、通风、遮阳等设备的自动控制。
三、系统组成1. 传感器温室智能控制系统使用多种传感器来监测温室内外的环境参数。
例如，温度传感器用于测量温室内外的温度，湿度传感器用于测量温室内外的湿度，光照传感器用于测量温室内的光照强度，CO2传感器用于测量温室内的CO2浓度等。
传感器将采集到的数据传输给控制器进行处理。
2. 控制器控制器是温室智能控制系统的核心部件，负责接收传感器传输的数据，并根据预设的控制策略进行决策和控制。
控制器可以根据温室内外的环境参数，自动调节灌溉系统、通风系统、遮阳系统等设备的工作状态，以实现对温室环境的精确控制。
3. 执行器执行器是控制器的输出设备，用于控制温室内的各种设备。
例如，灌溉系统可以根据控制器的指令，自动进行浇水；通风系统可以根据控制器的指令，自动调节温室内的通风量；遮阳系统可以根据控制器的指令，自动调节温室内的遮阳板的开闭程度等。
四、系统工作流程1. 数据采集传感器实时采集温室内外的环境参数数据，包括温度、湿度、光照、CO2浓度等。
2. 数据传输传感器将采集到的数据通过无线通信方式传输给控制器。
3. 数据处理控制器接收到传感器传输的数据后，根据预设的控制策略进行数据处理和分析。
控制器可以根据温室内外的环境参数，判断是否需要进行调节，并生成相应的控制指令。
农业温室大棚智能环境监控系统解决方案
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）视频监控系统作为数据信息的有效补充，基于网络技术和视频信号传输技术，对温室大棚内部作物生长状况进行全天候视频监控。
该系统由网络型视频服务器、高分辨率摄像头组成，网络型视频服务器主要用以提供视频信号的转换和传输，并实现远程的网络视频服务。
智能温室监控系统设计
智能温室监控系统设计1. 引言智能温室监控系统是一种集成了物联网、传感器技术、数据分析和管理系统的高科技农业解决方案。
该系统旨在为温室内部创造一个最适宜植物生长的环境，通过实时监控和自动调节温度、湿度、光照、CO2浓度等因素，提高作物产量和品质，节约资源和劳动力成本。
2. 系统目标设计一套可靠、高效、易操作的智能温室监控系统，实现以下目标：- 创造最佳生长环境，确保植物生长健康。
- 实现远程监控和自动控制，降低人工维护成本。
- 收集和分析生长数据，提供决策支持。
- 提高资源利用效率，减少浪费。
3. 系统架构智能温室监控系统主要包括以下几个部分：3.1 硬件层- 传感器：温度、湿度、光照、CO2浓度等基本环境传感器。
- 控制器：中央控制单元，负责接收传感器数据并执行相应操作。
- 执行器：如通风系统、灌溉系统、遮阳网等，根据控制器的指令进行环境调节。
- 通信设备：确保数据传输的稳定性。
3.2 软件层- 数据采集与处理：实时收集传感器数据，进行初步处理和分析。
- 控制算法：根据预设的生长环境和植物需求，自动调节执行器。
- 用户界面：供用户查看实时数据、历史数据和系统状态，进行手动控制。
- 数据分析与管理：对历史数据进行深度分析，优化生长方案。
4. 关键技术与挑战4.1 关键技术- 传感器技术：高精度、低功耗的传感器是数据准确性的关键。
- 物联网技术：通过无线网络实现数据的实时传输。
- 数据分析与管理：利用大数据和机器学习技术，优化生长方案。
4.2 挑战- 环境稳定性：在恶劣环境下保持系统的稳定运行。
- 数据传输可靠性：确保数据在传输过程中的安全性。
- 用户接受度：提高系统的易用性，降低用户的学习成本。
5. 实施计划- 需求分析：与农业专家和用户沟通，明确系统需求。
- 硬件选型：选择适合的传感器、控制器和执行器。
- 软件开发：编写数据采集、处理、控制算法和用户界面。
- 系统集成：将各部分整合，进行系统测试。
基于虚拟仪器的温室光控系统的设计
2012年7月农机化研究第7期基于虚拟仪器的温室光控系统的设计彭代慧，祝诗平，陈燕宾(西南大学工程技术学院，重庆400716)摘要：利用光照度传感器、LabV I E W软件程序以及控制元件设计了温室光控系统。
该系统主要由两大部分组成：一部分是检测部分，主要由传感器和计算机及软件程序组成。
传感器检测温室内外的光照度，计算机首先对传感器采集的数据进行预处理．然后对温室内种植物所需的光照度进行了分析判断。
另一部分是电气控制部分，主要由一些开关、按钮、继电器、接触器等元器件组成。
电气控制部分可以直接由计算机实现控制，控制信号由控制软件根据检测部分的分析结果产生。
电气部分也可以由操作人员操作相关控件来实现控制。
试验证明，该系统操作灵活简单，能够实现对温室光照度的准确控制。
关键词：虚拟仪器；温室；光照度；L a bV I E W中图分类号：S625．5文献标识码：A文章编号：1003-1陷X12012)07-0105-050引言光是农作物生长的唯一能量来源，然而这却是农作物生长环境中最难控制的因素。
在相同的光照和温度下，可控温室的农作物产品与传统农业或其他类型温室中的相比产量要高很多，长得也更整齐，所以温室光照控制对农作物的生长速度以及农产品的高产、优质都有决定性的影响¨剖。
A l bf i ght等¨刮研究了环境对种植物的影响并设计了控制方案；陈建恩等¨1设计了温室数据采集系统远程通信接口，为温室测控奠定了基础。
李晓豁等提出了基于电路板的温室光控系统设计”J。
由于温室环境潮湿，受潮出故障的几率提高，控制系统整体使用寿命缩短，并且系统更新的成本高。
本文根据国内温室生产的具体环境，利用虚拟仪器软件L abV I EW编制了测控程序，并设计了相应的电气控制线路。
该系统既能实现计算机自动控制，也能由操作人员直接操作控制开关实现对温室光照度控制，使得该温室监控系统操作灵活方便，并且具有很大的拓展性。
基于物联网的智慧温室环境监测与控制系统设计
基于物联网的智慧温室环境监测与控制系统设计引言：随着智能科技的迅速发展，物联网在农业领域的应用越来越广泛。
智慧温室环境监测与控制系统是其中的一个重要应用。
本文将介绍一个基于物联网的智慧温室环境监测与控制系统设计方案。
一、需求分析1.温室环境监测：温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等参数的监测；2.遥控控制温室环境：温度、湿度和光照等参数的控制调节；3.远程监测和操控：用户通过手机或电脑可以随时随地掌控温室环境；4.数据记录和分析：对温室环境数据进行存储和分析，以便农民调整种植计划。
二、系统设计1.硬件设计：（1）传感器：选择适当的传感器来监测温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度等参数。
确保传感器的准确性和可靠性。
（2）执行器：通过执行器控制温室内的加热器、通风设备和灯光，实现对温度、湿度和光照的调控。
（3）硬件平台：选择合适的物联网硬件平台，如Arduino、Raspberry Pi 等，用于搭建系统的硬件架构。
2.网络连接：（1）无线网络：采用Wi-Fi或移动网络实现温室与互联网的连接。
（2）数据传输：使用MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）协议将温室环境数据传输到云端。
3.软件设计：（1）数据处理和存储：在云端服务器上设计数据库，用于存储温室环境数据。
借助云计算技术，实现大数据的处理和分析。
（2）用户界面：通过手机APP或网页端提供用户界面，实现用户远程监测和控制温室环境的功能。
（3）决策支持系统：通过算法和统计分析，提供决策支持系统，为农民提供种植计划和环境调控建议。
三、系统工作原理整个系统工作原理如下：1.传感器实时监测温室内环境参数；2.传感器将监测到的数据通过无线网络传输到云端服务器；3.云端服务器处理数据并存储在数据库中；4.用户可以通过手机APP或网页端访问云端服务器，实现远程监测和控制；5.用户根据数据分析结果进行科学调控温室环境。
四、系统优势1.实时监测：传感器可以实时监测温室内的温度、湿度、光照等参数，农民可以迅速了解温室内的环境状况。
《基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现》范文
《基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步，物联网（IoT）技术逐渐在农业领域中崭露头角。
其中，基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现，成为了提高农业生产效率、优化资源分配和实现智能农业的重要手段。
本文将深入探讨基于物联网的温室监控系统云平台的设计与实现，分析其核心技术、架构设计和实施步骤，为农业物联网的进一步发展提供参考。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段，首先需要对温室监控系统的需求进行详细分析。
主要包括实时监测温室环境参数、远程控制温室设备、数据存储与分析以及用户管理等。
通过需求分析，为后续的设计与实现奠定基础。
2. 架构设计基于需求分析，设计出系统的整体架构。
该架构应包括感知层、传输层、平台层和应用层。
感知层负责采集温室环境参数和设备状态信息；传输层负责将数据传输至平台层；平台层负责数据的存储、处理和分析；应用层则提供用户界面和应用程序接口，实现远程控制和数据展示等功能。
3. 关键技术在系统设计中，需要关注的关键技术包括传感器技术、数据传输技术、云计算技术和大数据处理技术等。
传感器技术用于采集温室环境参数和设备状态信息；数据传输技术实现数据的远程传输；云计算技术提供数据存储和计算能力；大数据处理技术用于对海量数据进行处理和分析。
三、系统实现1. 硬件设备硬件设备包括传感器、执行器、网关等。
传感器用于采集温室环境参数，如温度、湿度、光照等；执行器用于控制温室设备，如灌溉系统、通风系统等；网关用于将传感器和执行器与云平台进行连接。
2. 软件系统软件系统包括云平台和应用程序。
云平台负责数据的存储、处理和分析，提供丰富的API接口供应用程序调用。
应用程序则提供用户界面和交互功能，实现远程控制和数据展示等功能。
3. 数据处理与分析数据处理与分析是系统实现的关键环节。
通过对采集到的数据进行预处理、清洗和存储，利用大数据处理技术对数据进行分析和挖掘，提取出有价值的信息，为农业生产提供决策支持。
温室环境监测系统设计与实现
温室环境监测系统设计与实现近年来，随着气候的变化和人们对环境的重视程度提高，温室农业越来越受到人们的关注。
在温室农业中，环境的控制和监测显得尤为重要。
因此，本文将介绍一种基于物联网技术的温室环境监测系统设计与实现。
一、系统框架温室环境监测系统主要包括四个模块：传感器采集模块、数据传输模块、数据存储模块和显示模块。
传感器采集模块通过采集温室内空气温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度和土壤温湿度等数据，并将这些数据传输到数据传输模块。
数据传输模块将传感器采集模块采集到的数据转化成数字信号，并通过无线网络传输到数据存储模块。
数据存储模块将接收到的数据进行存储，并提供查询和分析功能。
显示模块则通过互联网将存储在数据存储模块中的数据展示给用户。
二、传感器采集模块传感器采集模块包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器和土壤温湿度传感器等。
这些传感器通过采集温室内的数据，形成数字信号，并传输到数据传输模块。
1、温度传感器采集采用数字温度传感器，实时采集温室内的温度数据，并将数据传输到数据传输模块。
由于数字温度传感器的精度较高，所以采集的温度数据精度也较高。
2、湿度传感器采集采用数字湿度传感器，实时采集温室内的湿度数据，并将数据传输到数据传输模块。
数字湿度传感器的精度较高，因此采集的湿度数据精度也较高。
3、二氧化碳传感器采集采用数字二氧化碳传感器，实时采集温室内的二氧化碳浓度数据，并将数据传输到数据传输模块。
由于数字二氧化碳传感器的精度高，所以采集的二氧化碳浓度数据精度也较高。
4、光照传感器采集采用光照传感器，实时采集温室内的光照强度数据，并将数据传输到数据传输模块。
光照传感器精度较高，所以采集的光照强度数据也较精确。
5、土壤温湿度传感器采集采用数字土壤温湿度传感器，实时采集温室内的土壤温湿度数据，并将数据传输到数据传输模块。
数字土壤温湿度传感器精度较高，因此采集的数据精度也较高。
三、数据传输模块数据传输模块是将传感器采集模块采集到的数据转化为数字信号，并通过无线网络传输到数据存储模块。
温室大棚环境监控系统方案
温室大棚环境监控系统一、概述随着国民经济旳迅速发展，现代农业得到了长足旳进步，温室工程已成为高效农业旳一种重要构成部分。
计算机自动控制旳智能温室自问世以来，已成为现代农业发展旳重要手段和措施。
它旳功能在于以先进旳技术和现代化设施，人为控制作物生长旳环境条件，使作物生长不受自然气候旳影响，做到常年工厂化，进行高效率，高产值和高效益旳生产。
二、功能论述温室环境涉及非常广泛旳内容，但一般所说旳温室环境重要指空气与土壤旳温湿度、光照、CO2浓度等。
计算机通过多种传感器接受各类环境因素信息，通过逻辑运算和判断控制相应温室设备运作以调节温室环境。
输出和打印设备可协助种植者作全面细致旳数据分析，保存历史数据。
本系统重要具有如下几部分功能：2.1综合环境控制采用计算机实现环境参数比较分析，四季持续工况调控系统。
比例调节环境温度、湿度与通风。
CO2 发生装置按需比例调节环境CO2浓度，夏季室外屋顶喷淋，在保证室内光照强度旳前提下，组合调节环境温度与通风，达到强制减少环境温度旳效果。
通过计算机对温室各电动执行器进行整体调节，自动调控到作物生长所需求旳温、湿、光、水、气等条件，此外通过臭氧消毒净化器对温室进行消毒。
2.2肥水灌溉控制采用计算机肥水灌溉运筹系统。
根据作物区旳需要，对水培区旳营养液成分，PH和EC 值进行综合调控。
对基培和土培区重要是根据作物生产需要，设定基质、土壤旳水势值，自动调节滴灌、喷灌系统旳灌溉时间和次数。
2.3紧急状态解决采用计算机实测环境参数、状态极限值反馈报警保护系统。
根据作物旳各项参数设定温室环境旳极限值和作物生长环境参数极限值报警保护系统，提高了整个系统安全性。
2.4信息解决采用计算机集散控制信息管理系统。
信息解决由中心控制计算机完毕。
主机通过局部数字通讯网络与现场控制机相连，实现远动双向控制及全系统集中数据解决。
其功能涉及运营实时参数执行器模拟状态显示，历史数据存储、检索，数据平均值报表、曲线显示与打印。
大棚环境远程监控系统方案
大棚环境远程监控系统方案一、项目背景近年来，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。
传统的人工控植环境中的温度、湿度、光照度、CO2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、项目分析2.1系统组成2.1.1大棚现场采集控制终端大棚现场采集控制终端负责24小时采集温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数。
2.1.2无线传输设备xxxx IP MODEM F2103采用标准的232/485通信接口，只要内置一张GPRS数据卡就能和互联网进行通信，和大棚现场采集终端通过232/485连接后，将采集终端送上来的数据原封不动的通过网络传输到数据管理中心。
F2103的通用性强，即插即用，体积小巧安装使用简单便捷，无需太多专业技能，而且针对不同的工程情况可选择不同的网络IP MODEM,型号规格为F2X03。
2.1.3数据管理中心数据中心对现场实时采集的温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行分析处理，不仅进行完成的统计做出相应的统计报表，并做出趋势分析，且以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。
当温湿度超过设定值的时候，自动开启或者关闭指定设备。
2.2系统总架构首先用232/485先将大棚数据采集终端和F2103连接起来，将SIM卡插进F2103中，给F2103上电即可，此时F2103会自动连接到数据中心。
现代设施农业智能温室大棚环境监控系统方案
智能温室大棚环境监控系统方案一、简述：智能温室控制系统，是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。
可测量温室大棚内的环境温度、环境湿度、光照强度、土壤温度、土壤水分、二氧化碳浓度等农业环境因子，根据温室作物生长要求，自动控制开关窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。
智能温室控制系统可以使温室运行于经济节能状态，实现温室的无人值守自动化运行，减轻人员劳动强度，降低温室能耗和运行成本。
温室智能控制系统可根据温室内的土壤湿度传感器、土壤温度传感器、时间等参数来自动控制电磁阀和水泵、施肥系统等的自动动作，通过空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、雨雪传感器等参数来自动控制天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等的自动化动作，使温室内的环境保持在用户设定范围内。
浙江托普仪器有限公司托普物联网研制的温室智能自动化控制系统功能以土壤湿度值、土壤温度、时间、空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳等为基础，用户可以设定其参数的目标值，程序根据用户设定的目标值控制及监测电磁阀、水泵、施肥系统、天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等设备的状态，以保证温室内以上几项参数在用户设定的目标值范围之内。
计算机系统无需开机。
二：监测功能：1、监测环境因子：（1）大气环境类：环境温度，环境相对湿度，风速，风向，降水量，大气压力、光照强度等。
（2）土壤参数类：土壤温度，土壤湿度等；（3）生态环境类：CO2 O2 NH3等；三、控制柜/主控器/控制器1：主控制器可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照强度等各项参数情况，以数字、和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩展点。
现代农业智能温室大棚监测控制系统管理方案设计
现代农业智能温室大棚监测控制系统管理方案设计智能农业基于软件平台的温室大棚智能监控管理系统，结合当前新兴的物联网技术实现高效利用各类农业资源和改善环境这一可持续发展目标，不但可以最大限度提高农业现实生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。
一、概述托普物联网研制的温室环境监测系统也可仪称之为温室智能控制系统。
系统利用环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理。
物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域，在需要特殊环境要求的场所实施监控和管理，为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据，同时实现监管自动化。
精确农业（Precision Agriculture ）是当今世界农业发展的新潮流，它最大的特点就是“精确”，利用卫星全球定位系统、遥测遥感技术、计算机自动控制技术和物联网等高新技术于农业生产，用以提高产量，降低能耗。
精确农业的推广不但可以最大限度提高农业生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。
随着农业技术的不断发展，温室大棚已经相当普及，随之而来的温室大棚智能监控管理平台搭建的需求愈发强烈。
传统的温室大棚多为人工通过简单的温湿度计量设备或者简单的仪器仪表获取环境状态参数，并根据经验手动控制各个调节阀。
此种方式效率低下，控制效果也无法达到智能自动的要求，因此传统的监控管理方式已显示出诸多局限性。
二、系统设计原则可扩展性——系统在设计过程中除满足当前需求外，还需为日后的系统扩展留有足够的接口，所有功能模块均为可组态化设计，可以灵活的增加或者删除。
可集成性——系统在设计过程中需具备高度集成性，满足于第三方平台的实时交互集成需求。
可控制性——系统建成后，要求对温室中的温湿度、光照强度、喷灌装置等设备可实现远程自动、手动控制，保证温室作物处于最优的生长环境中。
三、系统设计目标根据现场实际需求，温室大棚智能监控管理系统需要满足一下设计目标：1、系统可实现各个温室大棚的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等数据的采集和汇总。
我国几种温室环境控制系统的架构方案(一)
我国几种温室环境控制系统的架构方案(一)我国几种温室环境控制系统的架构方案一、传统温室环境控制系统•传统温室环境控制系统的架构方案主要包括以下几个模块：–温室监测模块：通过温湿度传感器、光照传感器等设备，实时监测温室内的环境参数。
–控制器模块：根据监测到的环境参数，控制温室内的通风、加温等设备，以维持温室内的适宜环境。
–数据处理模块：将监测到的环境参数数据进行处理，并提供实时的温室环境信息给温室管理员。
–远程控制模块：通过互联网等方式，实现远程对温室环境的监测和控制。
二、先进温室环境控制系统•先进温室环境控制系统的架构方案相较于传统系统有所升级，以下是主要模块：–智能传感器网络：利用无线传感器网络技术，实现对温室内环境的高精度、多样化监测。
–数据分析与预测模块：通过对大量温室环境数据的分析，建立模型，并利用机器学习算法实现对未来环境变化的预测。
–自适应控制模块：根据数据分析和预测结果，自动调整温室内的通风、灌溉、加温等设备，优化温室环境。
–云平台与移动终端：将温室环境数据上传到云平台，温室管理员可通过移动终端实时查看、控制温室环境。
三、光照调控系统•光照调控系统的架构方案主要包括以下几个模块：–光照传感器网络：利用传感器网络技术，实时监测温室内各个位置的光照强度。
–光照调控器：根据监测到的光照强度，自动控制遮阳网、遮光膜等设备，调节温室内的光照条件。
–数据分析与优化：对监测到的光照数据进行分析，优化光照调控策略，提高温室作物生长效果。
四、智能水肥一体化控制系统•智能水肥一体化控制系统的架构方案主要包括以下几个模块：–水肥传感器网络：通过传感器网络监测土壤湿度、氮磷钾等营养元素的含量和pH值。
–水肥调控器：根据监测到的土壤信息，自动控制灌溉设备和肥料投放装置，实现智能水肥一体化调控。
–数据分析与优化：对监测到的土壤数据进行分析，优化水肥调控策略，提高温室作物生长效果。
以上是我国几种温室环境控制系统的架构方案，每种系统都有其优势和特点，可以根据具体需求选择合适的方案。
一种智能温室大棚监控系统的设计
一种智能温室大棚监控系统的设计智能温室大棚监控系统是一种利用物联网技术和智能传感器实现对温室环境进行实时监控和远程管理的系统。
该系统通过感知和采集温室内的各种数据，如温度、湿度、光照等，然后将这些数据传输给服务器进行处理和存储，并通过手机APP或电脑端进行展示和远程控制。
一、系统架构：该系统主要由温室大棚监测设备、数据传输网络、服务器和终端设备组成。
温室大棚监测设备包括各类传感器（温度传感器、湿度传感器、光照传感器等）、控制终端、数据采集模块等。
数据传输网络可以选择有线网络或无线网络，如以太网、GPRS、WiFi等。
服务器负责接收、处理和存储传感器采集的数据，并提供远程访问和管理的功能。
终端设备包括手机APP和电脑端，用于实时监控温室环境、远程控制设备等。
二、功能模块：1. 传感器数据采集：温室大棚内安装各类传感器，实时采集温度、湿度、光照等环境参数，并传输给服务器进行处理。
2. 数据传输：通过有线或无线网络将传感器采集的数据传输到服务器端，保证数据的实时性和准确性。
3. 数据处理和存储：服务器接收到传感器采集的数据后，进行数据处理和存储，包括数据的分析、计算、分类以及存储等，为后续的数据分析和决策提供基础。
4. 控制指令下发：利用手机APP或电脑端，用户可以远程控制温室大棚的设备，如控制温度、湿度等，通过与服务器的通信，将控制指令传输给大棚内的控制终端，实现设备的远程控制。
5. 数据展示和分析：服务器将处理好的数据通过手机APP或电脑端展示给用户，用户可以通过界面查看温室环境的实时数据，同时还可以进行数据分析，如历史数据查询、数据统计等。
6. 报警功能：系统可以设置温度、湿度等参数的上下限，并在超过预设范围时发出声音或推送给用户手机，提示用户采取相应措施。
三、技术方案：1. 传感器选择：根据温室大棚的实际需求选择适合的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，采用数字传感器的数据精度更高。
《2024年温室大棚分布式监控系统设计与实现》范文
《温室大棚分布式监控系统设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，温室大棚种植已成为提高农作物产量和品质的重要手段。
然而，传统的大棚管理方式存在诸多问题，如人工操作繁琐、环境控制不精准等。
为了解决这些问题，本文提出了一种温室大棚分布式监控系统的设计与实现方案。
该系统通过采用先进的物联网技术和传感器网络，实现了对温室大棚环境的实时监测与控制，提高了大棚管理的智能化和自动化水平。
二、系统设计1. 整体架构设计温室大棚分布式监控系统采用分层结构设计，包括感知层、传输层、应用层。
感知层通过各类传感器实时采集温室大棚内的环境数据；传输层利用无线通信技术将数据传输至中央服务器；应用层则负责对数据进行处理、分析和展示，实现远程监控和管理。
2. 硬件设计系统硬件包括各类传感器、数据采集器、无线通信模块等。
传感器用于实时采集温室大棚内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境参数。
数据采集器负责将传感器数据收集并初步处理，然后通过无线通信模块将数据发送至中央服务器。
3. 软件设计软件部分包括数据处理模块、数据分析模块、用户界面模块等。
数据处理模块负责接收传感器数据并进行清洗、存储；数据分析模块对数据进行统计分析，为管理者提供决策支持；用户界面模块则实现远程监控和管理功能，包括实时数据展示、历史数据查询、报警提示等。
三、系统实现1. 传感器布置与数据采集根据温室大棚的实际情况，合理布置各类传感器，确保能够全面、准确地采集环境数据。
数据采集器定时采集传感器数据，并通过无线通信模块将数据发送至中央服务器。
2. 数据处理与分析中央服务器接收数据后，进行数据清洗、存储等处理。
数据分析模块对数据进行统计分析，包括数据趋势分析、异常检测等，为管理者提供决策支持。
同时，系统还支持自定义数据分析功能，满足不同管理者的需求。
3. 用户界面实现用户界面模块采用Web技术实现，支持PC、手机等多端访问。
用户可通过浏览器实时查看温室大棚的环境数据、历史数据、报警信息等。
温室智能控制系统解决方案
温室智能控制系统解决方案一、引言温室智能控制系统是一种利用现代科技手段，结合温室种植环境的特点，实现对温室内温度、湿度、光照等参数进行实时监测和精确控制的系统。
本文将详细介绍温室智能控制系统的解决方案，包括系统架构、硬件设备、软件功能以及系统优势。
二、系统架构温室智能控制系统由传感器、控制器、执行器、通信模块和用户界面组成。
1. 传感器：温室内安装温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，用于实时监测温室内的环境参数。
2. 控制器：控制器是系统的核心部件，负责接收传感器采集的数据，并根据预设的控制策略进行决策和控制。
控制器可以采用单片机或嵌入式系统，具备高性能和稳定性。
3. 执行器：根据控制器的指令，执行器可以控制温室内的通风设备、加热设备、灌溉设备等，实现对温室环境的精确调控。
4. 通信模块：通信模块将传感器采集的数据和控制器的指令传输到远程服务器或用户设备，实现远程监控和控制。
5. 用户界面：用户界面可以是手机APP、网页或电脑软件，用户可以通过界面实时查看温室内的环境参数、控制设备的运行状态，并进行远程控制。
三、硬件设备温室智能控制系统的硬件设备包括传感器、控制器、执行器和通信模块。
1. 传感器：选择高精度、稳定性好的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
传感器应具备数据采集快、精度高、抗干扰能力强等特点。
2. 控制器：选择性能优越、可靠稳定的控制器，具备强大的数据处理和决策能力。
控制器应支持多种通信接口，方便与其他设备的连接。
3. 执行器：根据温室的具体需求选择相应的执行器，如通风设备、加热设备、灌溉设备等。
执行器应具备快速响应、精确控制的能力。
4. 通信模块：选择支持无线通信的模块，如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等。
通信模块应具备稳定的信号传输和较大的覆盖范围，以满足远程监控和控制的需求。
四、软件功能温室智能控制系统的软件功能主要包括数据采集、数据处理、控制策略和用户界面。
1. 数据采集：通过传感器实时采集温室内的环境参数数据，包括温度、湿度、光照等。
基于虚拟仪器的温室环境监控系统的总体架构方案
基于虚拟仪器的温室环境监控系统的总体架构方案
时玲;任玉灿;王步飞
【期刊名称】《云南农业大学学报》
【年(卷),期】2008(023)005
【摘要】随着计算机的发展与普及,温室环境控制自动化程度也有了较大的提高.运用一定的工程措施,来改善作物生长的环境条件,创造出适合作物生长的微气候条件,并将现代计算机技术引入农业温室,实现农业温室的自动控制.结合我国现阶段温室发展的主要特点及温室内环境因子对作物产量和品质的重要性,以计算机、数据采集卡、传感器等作为硬件基础,LabWindows/CVI为软件基础,研究设计了"基于虚拟仪器的温室环境因子监控系统"的总体架构.该方案将虚拟仪器应用到温室环境因子的检测,以软件为核心,具有强大的数据存储和分析处理能力,并可提高分析精度;良好的虚拟仪器软面板增强了与外界的交互性;系统易于扩展,可灵活满足用户的测试要求.
【总页数】5页(P673-677)
【作者】时玲;任玉灿;王步飞
【作者单位】云南农业大学工程技术学院,云南,昆明,650201;河北建筑工程学院机械系,河北,张家口,075024;张家口市高新区新区中学,河北,张家口,075100
【正文语种】中文
【中图分类】S126;S316
【相关文献】
1.基于物联网的温室大棚智能控制系统总体方案设计 [J], 杨桂荣;任士虎
2.基于虚拟仪器的温室环境监控系统研究与设计 [J], 刘方
3.基于5G的智慧装配车间总体架构方案 [J], 王筱; 薛丹
4.基于"5+3+3"总体架构的新疆生态环境监测大数据系统建设方案研究 [J], 李新琪
5.探究动力环境监控系统架构及组网优化方案 [J], 韦成威
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我国几种温室环境控制系统的架构方案
30 GREENHOUSE HORTICULTURE温室环境控制系统模式基于ＰＬＣ的温室控制系统基于ＰＬＣ（可编程逻辑控制器）的温室控制系统是由上位机、ＰＬＣ、数据采集单元及执行机构组成。
ＰＬＣ主要用于动态、实时监测室内外环境因子的变化，根据作物生长的要求匹配参数，同时完成与上位机的通信。
ＰＬＣ是一种通用的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点，非常适合高效温室的控制要求。
其结构如图１所示。
此外， ＰＬＣ不但能完成复杂的逻辑功能，还能完成复杂的运算功能。
ＰＬＣ有各种组态模块功能，通过先进的现场总线技术，可实现多台ＰＬＣ、多个温室的网络化分布式控制。
其上位机的功能有：介入互联网，ＰＬＣ采集数据上传的管理，设定点的下载，控制算法的优化与生成等。
其缺点是投资大，基本都在万元以上，农业用户难以接受。
基于单片机的控制系统目前，温室控制器的结构主要是以单片机（ＭＣＵ）为主控板的控制系统，一般以ＭＣＳ－５１系列为基础，采用８位ＣＰＵ，从数据采样到算法控制都是由单片机完成的。
其拓扑结构为集中式控制方式（图２），这种系统其所有性能都集中在单片机上，单片机系统一旦出现故障，整个系统都会失控，植物会出现伤害。
总的来说，该类控制方式的优点是能够全局管理，操作简单，价格低廉。
缺点是布线复杂，可靠性差，故障率高，且信号的输入、输出一般为模拟量或开关量，自动化程度低。
由于温室控制环境噪声大、环境恶劣，单一的ＣＰＵ控制系统难以达到预期的控制效果。
现在已很少采用这种控制方式。
基于ＩＰＣ的温室控制系统基于工业控制机（ＩＰＣ）的温室控制系统是由工控机、各种传感器及执行机构组成的多输入、多输出的闭环控制系统。
图３为工控机组成的温室控制系统框图。
工控机基本都配备了各种接口板，采集、控制和通信功能都由其来完成，所以该系统能对温室各参数和变量进行有效控制。
温室大棚环境监控系统总方案(详细版)
温室大棚环境监控系统总方案(详细版)温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境，来消除温度、湿度等对生物生长的限制。
能使不同的农作物在不适合生长的季节产出，部分或完全的摆脱农作物对自然条件的依赖。
近年来，农业智能监控系统在温室大棚中的应用是越来越广泛，下面托普云农带大家了解一下整套的温室大棚环境监控系统解决方案。
一、方案概述我国是一个农业大国，农业是国家的重要经济命脉，提高单位面积的作物产量、生产优质产品是现阶段农业发展的迫切需求，而温室大棚是实现高产、优质农业的一个重要组成部分。
我司提供的农业智能监控系统通过网络技术与农业种植经验的结合，为用户提供一个可远程、自动化控制的大棚环境，能够帮助提高用户工作效率。
线上服务包括：大棚实时数据监测；大棚出入管理；大棚环境自动化控制；24小时远程值守；移动APP端告警信息日推送服务；系统告警信息周报分析推送服务；远程智能巡检服务。
线下服务包括：及时故障响应服务；主动现场维护服务；定期现场巡检服务。
二、系统架构对于规模化的温室大棚种植而言，单靠人工管理需要大量人手，耗力费时，并且存在难以避免的人工误差。
托普物联网系统采集温室内的空气温湿度、土壤水分、土壤温度、二氧化碳、光照强度等实时环境数据，传输到控制中心，由中心平台系统将最新监测数据与预先设定适合农作物生长的环境参数与进行比较，如发现传感器监测到的数据与预设数值有了偏差，计算机会自动发出指令，智能启动与系统相连接的通风机、遮阳、加湿、浇灌等设备进行工作，直到大棚内环境数据达到系统预设的数据范围之内，相关设备才会停止工作。
系统的结构图如下：三、系统功能1、实时监控通过电脑，手机端远程查看温室的实时环境数据，包括空气湿度，空气温度，土壤温度，土壤湿度，光照度，二氧化碳浓度，氧气浓度等与作物生长息息相关的环境信息。
通过电脑和手机端远程查看大棚实时视频，查看大棚门禁管理记录，并可以查看录像，随时随地了解大棚现状，防止被盗。
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虚拟仪器是将仪器装入计算机 , 以通用的计
算机硬件及操作系统作为依托 , 实现各种仪器的 功能 [ 7 ] 。在虚拟仪器系统中 , 硬件仅仅是为了解 决信号的输入与输出 , 软件才是整个系统的关键 , 它打破了传统仪器由厂家定义 、用户无法改变的 模式 , 用户可根据自己的需求自行设计仪器 , 通 过修改软件 , 方便的改变 、增减仪器系统的功能 、 界面与规模 , 完成传统仪器 (包括基于单片机的 智能仪器 ) 难以胜任的工作 。因此 , 有 “软件即 仪器 ”之说 。
收稿日期 : 2007 - 11 - 26 修回日期 : 2008 - 01 - 30 3 基金项目 : 云南省教育厅基金项目 (5Y0184B; 5Z0247B ) 作者简介 : 时玲 (1964 - ) , 女 , 河南镇平人 , 副教授 , 主要从事农业工程教学与科研工作 。
E - mail: shiling64@ yahoo1com1cn
2 检测参数与检测方法的确定
211 检测参数的确定 在温室内作物的各个生长时期 , 影响作物生
长的参数很多 , 有温度 、湿度 、光照强度 、 CO2 浓度 、土壤水分 、土壤营养 、有害气体浓度等 , 其中温度 、湿度 、光照强度和 CO2 浓度是作物生 长 、发育最基本的要素 [ 10 ] 。
温度 、湿度、光照强度和 CO2 浓度是表征植 物生长的近地面空气层的环境因子 , 它们对植物的 生长发育从不同的方面产生着作用 。温度通过影响 作物的光合作用 、呼吸作用、蒸腾作用和细胞的分 裂与伸长等来影响作物的生长 [11] 。湿度对作物的 生理和发育产生影响。温室内空气湿度过高 , 对作 物生长发育会产生多种生理负面影响 , 如光合速率
温室内传统的生物环境信息的获取 , 往往通过 人工检测 , 测试结果需进行手工计算或者是在一些 应用软件上输入各试验结果 , 然后再进行分析 , 使 测试精度低 、成本高 、效率低、操作复杂 。同时 , 生物环境信息是随时间和空间变化而变化的 , 且相 互依存、相互制约 , 人工不可能实现多参数实时检 测 , 这会丢失大量有用信息。近年来 , 随着测试技 术和电子技术 、计算机技术的发展 , 尽管采用了一 些现代化测试仪器进行检测 , 但大多是基于单片 机、控制器等硬件的基础上进行数字化处理 , 在硬 件内部直接传输 、判断和处理 , 检测过程的直观 性、检测系统与外界的交互性较差 。而虚拟仪器技 术的引入 , 可以很好地解决这些问题 , 为农业测试 技术的发展提供新的方法和手段 。
O vera ll Con struction on the Env ironm en ta l M on itor and Con trol System of Greenhouse Ba sed on V irtua l In strum en t
S H I L in g1 , R EN Yu 2c a n2 , WAN G B u 2fe i3
第 23卷 第 5期 云南农业大学学报 2008年 9月 Journal of Yunnan Agricultural University
Vol1 23 No15 Sep.总体架构方案 3
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 5期 时 玲 , 等 : 基于虚拟仪器的温室环境监控系统的总体架构方案
时 玲 1 , 任玉灿 2 , 王步飞 3
(1. 云南农业大学工程技术学院 , 云南 昆明 650201; 2. 河北建筑工程学院机械系 , 河北 张家口 075024; 3. 张家口市高新区新区中学 , 河北 张家口 075100 )
摘要 : 随着计算机的发展与普及 , 温室环境控制自动化程度也有了较大的提高 。运用一定的工程措施 , 来改 善作物生长的环境条件 , 创造出适合作物生长的微气候条件 , 并将现代计算机技术引入农业温室 , 实现农业 温室的自动控制 。结合我国现阶段温室发展的主要特点及温室内环境因子对作物产量和品质的重要性 , 以计 算机 、数据采集卡 、传感器等作为硬件基础 , LabW indow s/CV I为软件基础 , 研究设计了 “基于虚拟仪器的温 室环境因子监控系统 ”的总体架构 。该方案将虚拟仪器应用到温室环境因子的检测 , 以软件为核心 , 具有强 大的数据存储和分析处理能力 , 并可提高分析精度 ; 良好的虚拟仪器软面板增强了与外界的交互性 ; 系统易 于扩展 , 可灵活满足用户的测试要求 。 关键词 : 温室 ; 环境因子 ; 虚拟仪器 中图分类号 : S 126; S 316 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 390X (2008) 05 - 0673 - 05
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云南农业大学学报 第 23卷
自 20世纪 70年代以来 , 我国温室生产己经 有了很大的进步 , 但这些温室都是在充分利用高 产栽培技术和屏障技术的基础上发展起来的 , 其 收入很难再有大的提高 。要改变这种状况 , 将现 代计算机技术引入农业温室 , 实现农业温室的自 动控制 , 是最有效的途径之一 。
(1. Faculty of Engineering and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunm ing 650201, China; 2. Department of M echanical Engineering, College of Hebei Construction Engineering, Zhangjiakou 075024, China;
3. Xinqu M iddle Shool, Zhangjiakou 075100, China)
Abstract: W ith the development and the popularization of computer, the automatic level of the green2 house environment control has been largely enhanced. U tilizing the certain p roject measures can imp rove the environmental conditions of crop growth and create the adap tive m icro2climatic conditions for crop growth. The modern computer technology was introduced to realize the automatic control of agricultural greenhouse. In this article, according to the main developmental characteristics of the p resent day green2 house and the importance of environmental factors of greenhouse to crop yield and quality, the overall construction of“greenhouse environment factor supervisory system based on the virtual instrument ”was designed with the hardware foundation of the computer, the data acquisition card, the sensor and so on and the software foundation of LabW indows/CV I. In this system , virtual instrument was app lied to moni2 tor the environment factors of the greenhouse. The software, which not only had strong abilities of data storage and data analysis, but also could imp rove the analysis p recision, was the core of the system. The interaction between the system and outside could be strengthened by the panel of virtual instrument and the system was easy to be expanded so that it was flexible to satisfy the usersπneeds. Key words: greenhouse; environmental factor; virtual instrum ent
当前国际上对温室计算机控制技术的研究方 向包括 : (1) 基于互联网的温室计算机控制系统 和温室图像系统 ; ( 2) 生态环境因素控制 ; ( 3) 作业自动化 ; ( 4 ) 将专家系统应用于温室的管 理 、决策 、咨询等方面 , 取得了不小的进步 [ 1～3 ] 。
从 20世纪 80年代起我国开始从国外引进现 代化温室 , 通过消化 、吸收与技术创新 , 取得一 批重大科技成果 , 有力地推动了我国工厂化农业 的发展 。但实践表明在某些方面并不完全适合我 国的情 况 [ 4 ] 。目前 我国 温室 环境 控制 模式 主 要 有 [ 5 ] : 单片机控制系统 、基于 IPC 的温室控制系 统 、基于 PLC 的温室控制系统 、集散型温室控制 系统 、嵌 入 式 L inux 系 统 、现 场 总 线 控 制 系 统 ( FCS) 。这些环境控制系统都是在以硬件为主的 基础上对系统进行的开发 。尽管都能在一定的程 度上完成对温室环境因子的检测和控制 , 但就硬 件的组成来看 , 成本都比较高 , 经济性和灵活性 较差 , 系统的维护比较困难 。因此 , 在计算机已 经普及的基础上 , 开发出符合中国国情和高产高 质的现代化温室是我国农业发展的趋向所在 [ 6 ] 。