四信食用菌厂房环境监测管理系统.doc

四信食用菌厂房环境监测管理系统 一、 随着现在科技发展,传统的单纯以提高劳动生产率和依靠经验管理的农业生产模式，逐渐开始有知识化、信息化和智能化定量管理为特征的信息化生产技术的需求用于菌种自动化生产，机械化接种，自动装瓶，机械化采收等各个阶段，比较零散，不能将数据进行综合。尤其环境监测的模拟研究进展缓慢，我们急需一套集成技术把生产环节进行模拟，最大程度的提高效率，降低风险物联网在生产中可发挥极其重要的作用，不仅能监测水、肥、温度、湿度、空气中的二氧化碳含量，光照，还可结合风机、卷帘机、喷灌等设备实现定量作业，节约增效。在产品内外运输、分级包装、销售流通等环节中，物联网技术还可以实现产品快捷、准确地送达客户手中，辅助贸易业务。通过物联网的软硬件技术产品和应用示范基地，可以促进精确食用菌生产的进一步发展。在作物精确管理智能化、数据共享，信息载体和集成应用技术实现作物生产问题的实时诊断和协同决策。 食用菌行业具有较高的产出率和附加值，但信息集成应用还处于初级阶段，远远落后于工业领域。在食用菌上的科技投入还存在投入明显不足，食用菌信息人才缺乏，农民及农业企业家等信息技术用户急需培训，信息采集处理比较落后，农业生产信息化技术落后，缺乏信息技术装备的价廉物美的农机及设施装备。 新兴的物联网技术的示范推广刚刚开始，已经引起各级领导及社会各界的重视。尽管如此，现阶段食用菌产业具有生产种类多、经营规模小、种植模式多、产品种类多批量小等特点，决定了近期物联网技术的发展必须针对我国现代食用菌发展的现状及进程，在引进、消化吸收国外体现信息技术的先进机械、装备和模式技术的基础上，通过多专业的集成创新，研究探索出一条适合现阶段的物联网研究开发与示范及产业发展的道路，实现物联网技术在农业及相关领域取得重大突破。生产中因温度、湿度不适宜，水分无法定量监测，灭菌时间不够，作业不规范导致病害多发而严重损失。病害防治报警系统，为及时有效地进行设施作物的病害防治提供技术支持。标准化食用菌 三、项目分析 2.1 系统组成 2.1.1食用菌厂房现场采集控制终端 食用菌厂环境现场采集控制终端负责24小时采集温室内温度、湿度、光照、、CO2浓度、等环境参数。 2.1.2无线传输设备 前端采用四信F8914 ZigBee模块，通过232/485（端子接口）和采集器相连接，Zigbee作为一种无线连接,可工作在2. 14 GHz(全球流行) 、868 MHz (欧洲流行)和915 MHz (美国流行) 3个频段上,分别具有最高至250 kbit/ s、20 kbit/ s、40 kbit/ s的传输速率。该型号设备一般为终端节点，完成信息的发送和接收。实物如图1  ZigBee中心节点采用四信F8114 ZigBee+GPRS模块，中心节点收到的数据可以通过串口直接是输出到服务器上（前端与服务器的距离较近）；还可有通过GPRS把其收到的数据发送的远端的服务器上，GPRS部分采用国际标准TCP/IP通信协议，且两种方式都是实现数据透明传输功能。省去了每个终端的GPRS模块，只需要中心节点一个，节约了成本。实物如图2  2.1.3 采集传感设备 1温度采集、 2湿度采集、 3光照、、 4 CO2浓度 5. 生产流程信息记录 ?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、、CO2浓度、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 2.2 0 整个系统流程 由现食用菌厂现场。有传感器各项环境参数与食用菌信息等数据，通过现在无线设备发送到数据中心。 由数据中心对现场数据进行分析理，发送到用户管理终端.同时对需要预警或是特殊处理，进行用户预警报告.2.2.1 F8914 --- F8914组网 F8914（前端）通过标准的232/485与食用菌厂房一级终端里的PLC连接通信，获取的数据直接通过2.4G频率发送到F8914(中心节点)。F8914(中心节点)通过串口与服务器连接，把数据送到后台，后台管理软件对数据进行分析。如图3所示 2.2.2 F8914----F8114组网 2.2.2.1 原理框架 ??? F8114首先进行GPRS拨号上网，然后自动向数据管理中心发起TCP连接，握手成功后开始数据透明传输。食用菌厂房监测终端把数据集中采集通过PLC把数据传给F8914，F8914接到数据后即时的将数据通过ZigBee网络传送到F8114。F8114通过GPRS数据管理中心将上传的数据进行分析处理，得出直