(智能温室远程监控系统的研究与实现.doc

智能温室远程监控系统的研究与实现 韩敏 李书琴 张静 黄道君 （西北农林科技大学 信息工程学院，陕西 杨凌 712100） 摘要：以开发成本低、运行可靠、适于不同用户群的智能温室监控系统为目标，探讨了温室监控系统的系统结构；阐述了下位机硬件系统和上下位机软件系统的设计思想和实现方法；研究了模糊控制及基于IEEE802.11b标准的无线通信的实现技术；采用可视化编程技术和数据库技术进行了上位机系统集成，开发了智能温室远程监控系统。测试结果表明，温室监控系统能满足农业上的要求。 关键字：温室控制；监控系统；模糊控制；无线通信 中图分类号：TP391.8 文献标识码：A Research and Realization of Remote Monitor System for Intelligent Greenhouse Han Min,Zhang Jing,Li Shuqin,Huang Daojun （ College of Information Engineering, Northwest AF University, Shaanxi 712100）Abstract: This paper proposes a new structure for greenhouse?monitoring?system. We elaborate in details on how to integrate?the advanced techniques into the system in hardware and software design, such as fuzzy control and wireless communication module based on IEEE 802.11b standard. By introducing these techniques, the system is not only low cost?but also?flexible for different scenarios. A remote monitoring system for intelligent greenhouse is implemented with our system structure. The on site experiments shows that such system meets the requirement of agricultural applications. Keywords: Greenhouse control; Monitor system; Fuzzy algorithm; Wireless communication 0引言 智能温室是在普通日光温室的基础上，应用计算机技术、传感技术、智能控制技术等发展起来的一种高效设施农业技术。随着智能控制技术、网络技术和无线通讯技术的广泛应用，智能温室监控研究向合理化、智能化、网络化方向发展[1,2]。齐文新等（2004）[3]研制了分布式智能型温室计算机控制系统，由中心计算机和单片机组成主从式结构智能控制系统；周国祥左志宇Internet网络技术应用到温室环境控制系统 Roblin P[6]实现了温室的智能化、自动化。李建军日光温室番茄长季节生产专家系统的研制 1 系统结构 在现行的温室控制系统中，多采用基于PLC的温室控制系统、集散型控制系统、现场总线控制系统，这些系统操作不便、控制精度低、成本过高，且通信方式不灵活 [2]。为有效解决上述不足，本文采用如图1所示的上、下位机控制结构。其突出优点是能根据应用需求选择不同的控制方案，对大型连栋温室可采用上、下位机结合控制方案；对小规模农家温室，仅需要选择下位机系统单独完成温室控制。上、下位机采用RS-232串行通信或基于802.11b的无线通信，上位机系统通过Internet与远端计算机互连，实现温室环境与设备的远程监控。 2 下位机设计 下位机位于温室控制现场，由传感器、前端控制器和控制设备组成，如图2所示。主要实现温室环境数据实时采集、处理与显示；通过将监测的传输用户或者专家 2.1 下位机硬件设计 2.1.1传感器系统设计 根据温室作物生长特点和环境要求，选择性价比较优的传感器，如温度、湿度、光照、二氧化碳等类型的，设计相应的接口电路，使传感器采集的信息以0～10mA的电流信号形式输出，作为前端控制器的输入。 2.1.2前端控制器设计 前端控制器是监控系统的核心，以单片机应用系统为基础，外加传感器输入接口、控制输出接口、键盘接口以及LED接口电路等组成。选用ATMEL公司的ATmel48单片机系统， ATmel48通用性、可扩展性强、性价比高，内部集成