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设施农业（温室大棚）环境智能监控系统解决方案

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

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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。在已有

Internet上，只要能够上网就可以根据用户权限进行远程的图像访

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问、实现多点、在线、便捷的监测方式。

（5）监控中心

监控中心由服务器、多业务综合光端机、大屏幕显示系统、UPS

及配套网络设备组成，是整个系统的核心。建设管理监控中心的目的

是对整个示范园区进行信息化管理并进行成果展示。

（6）应用软件平台

通过应用软件平台可将土壤信息感知设备、空气环境监测感知设

备、外部气象感知设备、视频信息感知设备等各种感知设备的基础数

据进行统一存储、处理和挖掘，通过中央控制软件的智能决策，形成

有效指令，通过声光电报警指导管理人员或者直接控制执行机构的方

式调节设施内的小气候环境，为作物生长提供