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[中图分类号]TP273.5[文献标识码]A[文章编号]1003-1650（2014）10-0204-02

一、项目背景

物联网是在互联网的基础上,以感知为前提,充分利用智能嵌入技术、无线数据通信技术、无线射频识别技术（RFID）、传感技术、遥感技术构建智能网络,是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界第三次信息技术大革命.物联网技术正在精准农业方面发挥出越来越大的作用,以促进现代农业的转型升级.

1.检测作物生长环境因素：通过布放在土壤及环境中的各类传感器检测土壤及空气中的温湿度、光照度、二氧化碳的含量,24小时全天候采集数据参数并实施显示在办公室系统屏幕上,实现对大棚作物种植全过程的环境状况及土地指标进行采集监控.

2.设定作物生长环境因素范围：根据种植作物的不同,系统通过屏幕提醒的方式提醒农户、技术员及其他相关管理人员,便于指导农户科学种植.

3.实现查询大棚作物环境瞬时及历史各种物理参数：用户可随时通过系统界面查看大棚环境因素各物理参数的实时及历史参数变化曲线,可以查询到报警信息的内容、频率,方便用户对作物生长过程的历史与当前数据的实时监控,实现作物成长全过程的科学管理.

4.实现大棚内的农作物视频监控.

5.在控制办公室需要一个数据终端,对现场的监测数据及视频监控信号进行察看.

6.当大棚内的相关参数超过了设定限值,从监控中心可以对现场的各种设备进行自动控制.使植物的生长环境处于一个良好的范围之内.

1.现场数据采集部分

1.1现场采集的参数

现场数据采集空气温度、空气湿度,土壤温度,土壤湿度,光照强度,二氧化碳浓度6种常用环境参数,这六种参数是对农作物生产影响最直接的参数.

1.2传感器的选择

1.2.1传感器供电

目前市场上传感器主要有锂电池现场供电、直流24V或12V供电、太阳能供电三种种方式.根据实际情况,如果采用锂电池供电,在使用一段时间后需要批量的进行电池更换,给农户造成了一定的经济负担及网络故障.太阳能供电因光照度不能保证且成本较高,在设施农业中不太适用.为此本次方案采用传感器直流供电方式.

1.2.2传感器通讯协议

Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术.主要用于近距离无线连接.这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高.

1.2.3传感器的选择

考虑到农业大棚面积比较大,方案选择了性价比比较高的两种传感器.JZH-016型传感器和JZH-102型传感器和JZH-102型传感器.

1.3传感器的安装

由于大棚面积较大,需要安装两台JZH-016型传感器和一台JZH-102型传感器.安装位置如下图

1.3.1在大棚一侧储物间的控制箱内安装稳压电源给各传感器进行供电

1.3.2从各大棚的供电箱向控制箱敷设一条220VAC电缆

1.3.3在大棚主围墙一侧4米高处敷设小型PVC槽盒.从槽盒相应位置至传感器安装位置地埋敷设PVC管.

1.3.4从控制箱至各传感器敷设双绞线供电电缆

1.3.5传感器采用壁挂式安装,安装高度在1.5米,土壤湿度及温度探头安装在地下约0.1米深处,光照度探头安装在2米高处,二氧化碳传感器安装在1.8米高处.

2.数据传输部分

此部分主要负责将传感器的数据进行采集汇总并上传监控主机.

2.1数据接收

2.1.1在每个大棚控制箱内安装一个无线传感器转串口数据采集模块.它的主要作用是通过ZIGBEE协议将各传感器的无线数据进行采集汇总.并通过RS485接口将数据通过有线方式上传至监控主机.

2.1.2监控主机内安装RS485通讯接口卡,通过COM3口接收现场数据.

2.2数据传输

2.2.1从数据采集控制室的监控主机至各大棚储物间控制箱的采集模块采用地埋敷设信号采集电缆.

2.2.2在信号电缆的转弯处建小型电缆井,以便于今后的维护和电缆更换.在电缆井间敷设塑料子管以保护信号电缆.

2.2.3数据传输电缆采用屏蔽双绞线

3.现场控制部分

3.1现场需要控制的参数

3.1.1根据现场的调研