智能农业管理系统V1.0

　　1.背景介绍

　　我国是世界上设施栽培面积最大的国家，在设施农业生产规模及产量方面我省在全国也位居前列，是名符其实的设施农业生产大省，引导菜农根据作物生长要求进行环境调节以提高作物品质和产量，是设施农业生态环境信息优化与控制的主要目标和方向。

　　目前的设施农业监控系统大多采用有线布网、人工测量，存在现场施工困难、成本高和工作效率偏低等问题，这不仅增加了大量电气工程设备的安装，造成了设施农业生产成本较高。此外，系统中的每个监控点没有自组织功能和自愈能力，维护工作量大，也不利于系统升级。因此，为了实现设施农业的优质、高产和高效，开发和研制一种新型设施农业环境监控系统以实现蔬菜的精细化种植是十分必要的.

　　“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也高度重视物联网的应用，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。

　　无线传感器网络技术是现代传感器技术、通信技术、嵌入式计算技术和信息处理技术等多个学科的综合。把无线传感器网络技术引入到温室大棚生产中来，农业将逐渐地由以人力为中心、依赖于孤立的生产模式向以信息和软件为中心的生产模式转化。从而实现温室信息采集自动部署、自组织传输和智能控制。

　　本应用展示通过无线传感器网络及自动控制系统实现智能农业应用。通过该实验，学生可以了解并掌握无线传感器网络及无线控制技术的应用、实施、应用系统的开发技能。

　　2.设备简介

　　2.1.多功能无线数据采集器

　　单个设备支持多种常用生态环境参数的采集。包括：空气温湿度、土壤水分、土壤温度、二氧化碳浓度和光照强度等等;

　　无线传输，无需繁琐的布线工程，易于安装和部署;支持采集数据的门限管理，根据用户设定的门限进行主动报警。

　　3.系统特点

　　3.1.数据多样化采集

　　系统采用无线传感网技术，在大棚内广布传感器，如温度、湿度、光照、土壤水分、土壤温度、CO2等，可充分了解大棚内部的环境参数。

　　3.2.数据智能化采集

　　系统采用多种方式进行数据采集，如手动采集、自动采集，分时段自动采集等多种方式，可在任意时间获取农业数据。

　　3.3.设备智能化控制

　　系统综合计算机通信技术与自动控制技术，自动控制设备，如自动灌溉、自动通风、自动卷帘等，可保证大棚内的环境为最佳。

　　3.4.数据动态图表

　　系统将传感器采集来的数据进行综合分析，以动态变化曲线的形式展现出来，更直观的掌握当前环境的变化。

　　3.5.异常预警

　　系统内可设置预警值，当系统检测数据异常时可立刻向相关人员报警，提醒相关人员及时处理。

　　3.6.远程手机端

　　4.系统结构

　　5.系统功能

　　5.1.参数数据采集

　　系统提供完备数据采集功能，通过广泛分布在生产区域各个传感器，按照设定规则自动采集各项农业数据，如空气温湿度、土壤温湿度、土壤PH值、土壤电导率、二氧化碳浓度、光照等，并记录到农业数据库中，方便客户使用、查询和分析。

　　5.2.数据管理

　　系统提供完备数据管理功能，包括农业数据存储、数据查询、数据备份、数据报表的生成等等功能。本系统提供与其他系统的数据共享，为其他应用提供数据支持。

　　5.3.设备自动控制

　　系统提供各种农业设施的智能化自动控制，如温湿度控制、灌溉控制、通风控制、遮阳帘(或照明)控制、二氧化碳浓度控制等。系统通过对各项农业数据的分析，实现对农业生产的智能化控制。

　　5.4.系统配置管理

　　系统提供丰富的系统管理工具，如传感网络管理、设备管理、配置管理、数据备份等等功能，方便客户使用。

　　5.5.异常预警值管理

　　系统提供各种异常事件预警功能，如温湿度异常等，告知管理人员，便于管理人员及时处理。

　　5.6.远程手机端

　　系统提供手机端APP，可随时随地查看数据，可迅速报警并远程控制。

　　6.应用领域

　　系统可应用于以下农业生产领域：

　　设施农业生态环境监控。例如，蔬菜大棚、花卉温室中温湿度、光照、二氧化碳等环境因子的实时监控。

　　智能灌溉。对大田土壤水分进行实时监测，并控制灌溉喷头进行定量、定时、分区作业。

　　粮食仓储环境监控。通过监控粮仓室内温湿度、气体含量等环境因子，确保粮仓最佳储藏环境。

　　果蔬冷藏环境监控。监测果蔬存储环境中的温湿度、气体含量，实时控制环境温度和通风设备。

　　7.现场照片