智慧农业大棚监控系统的设计与实现研究 .pdfVIP

智慧农业大棚监控系统的设计与实现研

究

摘要：农业是我国的支柱产业，在国民经济中占有十分重要的地位，随着互

联网技术的不断发展，农业生产模式发生了翻天覆地的变化，智慧农业生产逐步

替代了传统农业生产，农业生产呈现出了新面貌、新气象。在温室大棚种植过程

中，农业工作人员都认识到了构建智慧型监控系统的重要性，因此全力推动大棚

监控系统的设计与革新，该技术目前已成为智慧农业技术人员关注的重点。未来

的农业大棚监控系统将不仅拥有空气环境参数传感功能，而且还拥有土壤环境传

感及光照强度传感等各项功能，可以为未来的农作物耕种和发育提供更好的外部

环境与生长条件。

关键词：智慧农业大棚；监控系统；设计；

引言

农业是我国的支柱产业，在国民经济中占有十分重要的地位，随着互联网技

术的不断发展，农业生产模式发生了翻天覆地的变化，智慧农业生产逐步替代了

传统农业生产，农业生产呈现出了新面貌、新气象。在温室大棚种植过程中，农

业工作人员都认识到了构建智慧型监控系统的重要性，因此全力推动大棚监控系

统的设计与革新，该技术目前已成为智慧农业技术人员关注的重点。未来的农业

大棚监控系统将不仅拥有空气环境参数传感功能，而且还拥有土壤环境传感及光

照强度传感等各项功能，可以为未来的农作物耕种和发育提供更好的外部环境与

生长条件。

1智慧农业

智慧农业是将现代的科技手段应用到农业种植过程中，实现无人化、自动化、

智能化管理的全过程，智能化的农业机械装备是其依赖的重要工具，机械外部表

现为硬件，而核心则是智能软件，二者有机结合才能实现智能化。智慧农业相对

于传统耕作方式是农业生产的高级阶段，将现代的信息通信技术、计算机和网络

技术、物联网技术、音频视频技术及3s技术等整合在一个系统中，并通过平台

充分利用以往的经验和专家智慧，借鉴、利用、吸收先进农业生产的生物技术、

种植技术，实现农业生产的可视化远程管理，涵盖农业生产从种到收，加工贮藏

等全过程，使得农业生产可管可控，每个步骤和环节都有大数据支撑，使农业生

产过程中人力投入、资源分配、产量质量都能达到最佳。

2物联网体系结构概述

所谓物联网体系结构指的是用计算机模拟人脑来感知周围事物，通过模拟信

息由神经系统传递到大脑的整个路径，来完成物联网技术的革新与研发，使得计

算机能够模仿人类大脑的信息处理方式，来进行信息的快速存储和筛选。在互联

网技术的使用过程中，智能化机械设备需要与外界信息进行交互，充分感知外界

具体信息，由于物联网的系统结构较为复杂，因此针对不同领域的信息获取，其

在功能和规模上有不同的实现方式，但不论何种方式，物联网都需要使用正确的

技术架构来完成分层模型的构造，以完成信息传输，促进智慧化信息处理工作顺

利开展。就目前而言，物联网体系结构已经完成了对人类日常生活的全覆盖，不

仅农业生产建设可通过完全智慧化的技术来进行改革与创新，城市建设、家居建

设、交通建设甚至医疗体系建设都可以通过物联网体系结构来得到进一步优化。

3智能监测监管系统

（1）土壤墒情智能监测站。土壤墒情智能监测站是一款集土壤温湿度采集、

存储、传输和管理于一体的土壤墒情自动监测系统。设备可以连续测量不同土层

的土壤温湿度情况。土壤传感器采用高精度传感器芯片，提高了测量的准度与精

度。（2）环境数据采集器。环境数据采集及广泛应用于大田、大棚、果园、厂

房、渔业等监测场景，根据生产环境提供环境动态采集监测，可同时测量大气湿

度、温度、光照、雨量、风速、风向、水温、水位等多种环境要素，安装简单，

数据稳定。（3）户外小型气象站。户外小型气象站适用于野外作业，能够有效

防雷电干扰，通过采用全不锈钢支架防腐工艺处理，能够对。风向、空气、温度、

湿度、大气压力、雨量、土壤温度、土壤失重等气象要素进行精准测量，将数据

传输到平台数据库中进行统一分析处理。（4）远程智能逻辑控制器。远程智能

逻辑控制系统建立在Wi-Fi技术、移动通信技术的无线通信技术基础上，将农业

物联网控制系统进行连接，最终实现数据的远程传输与设备的无线控制设备能够

集成各种设备，实现实时监控，具有强大可拓展性与安全性。

4智慧农业大棚监控系统的设计

4.1总体需求分析

在传统的农业生产建设过程中，存在农业生产效率不高、生产经营模式落后

等问题，因此极易受到外部自然环境等因素影响。为此，技术人员需要在农业生

产过程中渗透智慧信息技术，转变传统的农业生产和