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托普物聯網指出，作物信息無線監測系統是一種遠程無線作物信息反饋和可控環境農業智能化系統，包括溫室氣候環境控制設備和變頻同步灌溉施肥機，還包括氣候與灌溉控制操作系統、生理診斷監測系統、可編程序控制器和計算機，氣候與灌溉控制操作系統由氣候環境監測可控環境模塊、根部環境監測和肥水灌溉控制模塊及氣候和灌溉控制操作平臺三部份組成。

其中氣候環境監測可控環境模塊由農業生產設施和植物氣候環境傳感器組成，它是將由溫度計、濕度傳感 器、光敏傳感器、CO2傳感器、風速儀、風向儀、雨量監測儀等植物氣候環 境傳感器采集到的數據傳送給可編程序控制器，由可編程序控制器處理后送至計算機，由計算機處理后輸出指令經可編程序控制器給溫室氣候環境控制設備即控制天窗、側窗、風機、水簾、內外遮陽網的電動機、控制內外霧噴 的電磁閥、加熱器和輔助光照用的照明燈開關等執行器件，氣候環境監測可 控環境模塊是進行氣溫、濕度、光照強度、CO2濃度、風速、風向和降雨監 測，監測的目的是為環境控制決策服務，根據環境監測的情況控制天窗、側 窗、風機、水簾、內外遮陽網、內外霧噴、加熱器和輔助光照等，以滿足作物對生長環境要求；

根部環境監測和肥水灌溉控制模塊由植物根部環境傳感器組成，它是將由根部環境濕度傳感器、水勢傳感器、濃度(濃度(EC值))傳 感器、酸堿度(pH值)傳感器等植物根部環境傳感器采集到的數據傳送給可 編程序控制器，由可編程序控制器處理后送至計算機，由計算機處理后輸出指令經可編程序控制器給變頻同步灌溉施肥機的灌溉主泵和施肥泵，根部環 境監測和肥水灌溉控制模塊對根部環境進行監測，用以決策控制作物灌溉濃 度、灌溉時間和灌溉量；

氣候和灌溉控制操作平臺采用模塊化結構，實現對 數據采集、作物生長環境分析、依據設定的程序和作物環境分析進行決策， 可通過網絡進行遠程操作，自動地對氣候和灌溉進行控制；生理診斷監測系統由植物生長數據傳感器和植物數據分析處理器組成， 它是將由莖流監測感應器、主莖生長速度監測感應器、果實生長速度監測感 應器、葉片表面溫度監測感應器、基質水勢感應器、濃度(濃度(EC值))感應器等植物生長數據傳感器采集到的數據傳送給可編程序控制器，由可編程序控制器處理后送至計算機內的植物數據分析處理器，由計算機內的植物數據分析處理器處理后輸出指令經可編程序控制器給溫室氣候環境控制設備中的執行器件，生理診斷監測系統將結合氣候監測數據，解譯植物生理生態信息 即植物的生長、營養、水分狀況代碼，為專家控制與咨詢系統提供判斷作物生長狀況需要的數據，最后通過專家系統來操作小氣候和灌溉系統。生理診斷監測系統對執行器件進行智能化控制，它能監測記錄植物生長數據如 莖粗、果實大小等，指示生產者植物生長各項監測指標在適合、理想還是逆境范圍，提醒生產者將面臨的主要生產問題，指示生產者應采取的技術措施。

    1、作物信息無線監測系統簡介

作物信息無線監測系統遵循實用性、靈活性、經濟性的設計原則，采用國際先進的無線傳感器網絡技術，由大量微傳感器節點以無線的方式互聯構成，可實時采集溫室內溫度、露點溫度、濕度、光照強度、光合有效輻射、空氣中二氧化碳濃度、土壤溫度濕度、土壤PH、土壤電導率及植物葉綠素及養分利用狀況等環境參數和植物生長信息，以圖表方式顯示給用戶，系統根據環境數據與作物信息，指導用戶進行正確的栽培管理。為實現溫室綜合生態信息參數的自動監測、溫室環境的自動控制和智能化管理提供科學依據和裝備。

2、作物信息無線監測系統功能特點

（1）實時測定和顯示環境變化多參數信息

可在線24小時連續采集和記錄監測點位的溫度、濕度、風速、二氧化碳濃度、光照強度、供電電壓電流等參數情況，實時顯示存儲監測信息，并可顯示出各歷史測量參數變化曲線，設置合理的系統參數值。監測點位可擴充多達上千個點。

（2）多種形式的報警功能，適合不同場合需要

可設定各監控點位的溫濕度報警限值，當出現數據異常時可自動發出報警信號,并根據系統設定的控制方式觸發相應自動控制動作。報警方式有現場多媒體聲光報警、網絡客戶端報警、電話語音報警及手機短信息報警等，并可在不同的時刻通知不同的值班人員。

（3）視頻監控系統

利用視頻網絡技術實現對生產環境的圖像監控以及植物葉片等的生長圖像的實時采集。

（4）遠程控制管理/故障診斷

遠程通過internet網絡監測相關信息（環境信息與管理信息），同時可以參與設備控制。利用手機短信或信件形式定制查看相關信息。

（5）系統設計時預留有接口，擴展性強

在系統設計時預留有相應的接口，可以隨時增加監測項目，如增加部分溫度測試端口、濕度測試端口等，甚至大規模增加測試探頭，系統的改進也可以在很短的時間內完成。

（ 6）友好的控制軟件系統全B/S軟件管理，溫室模型與真實溫室相對應，可以更直觀地控制各系統，通過調節所需要的環境參數，軟件會啟動相應的設備實現用戶設定的環境要求。自動分析整理室內外環境因子數據，以圖表形式得出

3、作物信息無線監測系統拓撲示意圖

 （1）溫室環境監測連接示意圖

  無線環境監測管理系統主要由三部分組成：溫室環境參數采集系統、自動控制系統、視頻監控系統。

 （2）集群溫室環境監測系統示意圖 

4、軟件功能模塊

（1） 系統管理軟件

      主要功能：提供設備信息管理、報警信息管理、知識庫管理等信息

（2） 后臺服務軟件

      主要功能：負責環境因子的采集和控制。

（3） 報警信息管理軟件

      主要功能：對采集到的環境因子和知識庫進行分析，對異常信息使用多種方式進行報警。

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