温室大棚监测监控系统无线网络应用方案

概述

      我国是农业大国，农业可以说是国家的重要经济命脉。提高生产产量、生产优质的农产品是现阶段农业发展迫切的要求。在植物生长的过程中,环境温度和湿度对植物生长的影响最大。由于温度和湿度的变化这是植物生长需求,所以我们必须对环境的温度和湿度监测和控制,使其适合植物的生长,提高产量和品质。随着科学技术的迅速发展,现代农业温室大棚监测控制系统模型也不断提高。

系统背景

      温室大棚监测控制系统的发展可以分为四个阶段：单片机的控制系统模式、PLC的控制系统模式、现场总线的分布式智能控制系统模式、无线网络智能控制系统模式。无线传感器网络应用于温室控制系统可以实现温室环境参数的自动监测和控制,可以有效地避免电缆布线复杂系统,减少施工难度和快速完成整个项目。

系统功能

      相比，同是无线网络的Wi-Fi，才茂CM520-87G 网络通信距离短，通信速度低。对于一个狭长的农业大棚，才茂CM520-87G 网络可能需要更多的中继处理模块完成无线通信，但该网络结构复杂，可靠性相应降低。因此，提出了一种基于Wi-Fi的温室大棚监测控制系统它能在一定程度上简化无线网络结构，提高通信效率和可靠度。

      有线电视网络的温室环境高温、强光、酸性将导致测量和控制网络可靠性和抗干扰性能降低,后期会增加系统维护的难度和相关费用。温室大棚监测控制系统的无线传感器网络、无线个域网技术近年来在温室应用程序中是很常见的,成为一个研究热点。

      国内过去的大部分温室人工通过简单的工具(温度计等)确定当前环境条件,并根据手动开启和关闭的经验进行的温室控制设备这不仅效率低,控制效果不好。因此,通过研究温室的结构和功能,使用当前流行的网络技术，提出了一种基于网络化的自动温室大棚监测控制系统具有重要的意义。

方案拓扑图：

系统特点

      温室大棚监测控制系统各温度、湿度等传感器将环境参数转换为电信号,通过现场总线、网关、以太网,最终送到控制端;控制端经过决策处理,将控制信号通过原路返回给控制模块,控制执行器的动作。可以看出,温室控制系统可分为以下几个功能模块:控制端、嵌入式网关和现场测量及执行模块。

      事实上温室大棚监测控制系统是一种基于平衡发送和差分接收的串行总线,具有很强的抗共模干扰能力,在适当的波特率下传输距离远;同时由于其硬件设计简单、控制方便、易于进行网络扩展,已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一。

      目前常用的网关可分为基于PC机的网关和基于嵌入式的网关两种,本文在考虑成本以及性价比的因素,最终选择嵌入式网关实现现场总线与以太网的互联。温室大棚监测控制系统实现的农业信息化、自动化的控制以及网络技术应用，给温室大棚的种植和生产带来了便利管理。