智 慧 溫 室 實 時 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 的 研 究

張 云, 楊宏偉

(1. 無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 機電技術(shù)學院, 江蘇 無錫 214153;2. 南京農(nóng)業(yè)大學 理學院, 江蘇 南京 210095)

?

智 慧 溫 室 實 時 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 的 研 究

張 云1,2, 楊宏偉2

(1. 無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 機電技術(shù)學院, 江蘇 無錫 214153;2. 南京農(nóng)業(yè)大學 理學院, 江蘇 南京 210095)

研制了基于物聯(lián)網(wǎng)和Web技術(shù)的智慧溫室實時監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)以PLC控制器為控制核心，對溫室內(nèi)的大氣溫度、濕度、光照度和土壤溫度、濕度等生產(chǎn)要素的實時信息進行監(jiān)控，通過對溫室遮陽、天窗、風扇、灌溉和加熱等生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)機構(gòu)進行控制，實現(xiàn)了手動、自動和基于Web的遠程控制。較詳細地介紹了其實現(xiàn)過程和參數(shù)調(diào)整方法，對該系統(tǒng)的研究和實際制作以及運行結(jié)果顯示，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、操作簡便、信息采集和控制參數(shù)可靠，可以作為學校學生學習的實訓裝置，培養(yǎng)學生的實踐經(jīng)驗，也可以推廣應用于農(nóng)業(yè)大田生產(chǎn)中。

智慧溫室; 實時監(jiān)控; 遠程控制; 生產(chǎn)要素

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)作為新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，正在受到全社會極大的關(guān)注，且發(fā)展越來越快。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)綜合應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、氣象、交通、物流等各行各業(yè)。在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測、溫室控制、節(jié)水灌溉、氣象監(jiān)測以及設(shè)備智能診斷管理等方面也都有了許多探索和成功應用的案例。而在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的今天，感知農(nóng)田環(huán)境信息成為迫切的需要[1-2]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的重要支撐，目前主要應用于田間信息的感知和調(diào)節(jié)。對土壤肥力、土壤溫濕度、大氣溫濕度、光照、水分、二氧化碳濃度等生產(chǎn)要素的檢測及作物生長圖像信息的獲取等，通過采集環(huán)境信息，對農(nóng)作物長勢進行實時監(jiān)測，可以及時了解農(nóng)作物的生長狀況、土壤肥力和病蟲害狀況，為農(nóng)業(yè)進行科學管理提供依據(jù)，以便及時采取相應的管理措施，調(diào)節(jié)生產(chǎn)要素，使之滿足農(nóng)作物高效生長的需求，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益[3-4]。

本文針對溫室智能監(jiān)控的技術(shù)需求，基于物聯(lián)網(wǎng)和自動控制等技術(shù)，應用PLC控制，完成了智慧溫室自控系統(tǒng)的研制。裝置充分考慮到農(nóng)業(yè)實際需求、系統(tǒng)穩(wěn)定性和經(jīng)濟性等特點，控制系統(tǒng)可以直接應用到溫室，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的智能化需求[5-6]。

1 需求分析

溫室能有效地給農(nóng)作物提供良好的生長環(huán)境，其市場前景良好，但是溫室管理非常復雜，溫室農(nóng)作物對環(huán)境溫度、濕度、光照的要求很高。智慧溫室能夠?qū)崟r采集空氣溫度濕度、土壤溫度濕度、光照強度等生產(chǎn)要素信息，控制生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)機構(gòu)，實現(xiàn)生產(chǎn)要素的手動、自動和遠程控制。具體要求如下：

(1) 系統(tǒng)能實現(xiàn)溫室內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強度等生產(chǎn)要素信息的采集，并能使用以太網(wǎng)傳輸采集的數(shù)據(jù)。

(2) 系統(tǒng)能實現(xiàn)對溫室內(nèi)風扇、天窗、噴淋、遮陽和照明裝置的自動控制。

(3) 系統(tǒng)能實現(xiàn)實時監(jiān)控溫室內(nèi)的情況，并能實時傳輸?shù)街骺厥业娘@示屏上。

(4) 系統(tǒng)能實現(xiàn)對以上各條的遠程控制，即可以遠程獲取溫室內(nèi)的生產(chǎn)要素信息和智能控制溫室內(nèi)的現(xiàn)場設(shè)備。

(5) 系統(tǒng)可以自動控制，也可以實現(xiàn)手動控制。

2 系統(tǒng)方案論證與設(shè)計

經(jīng)過調(diào)研，溫室內(nèi)部的溫度、濕度、光照強度和土壤溫度和濕度等參數(shù)實時信息由具備總線通信功能的儀表負責采集，采集到的數(shù)據(jù)通過RS-485總線發(fā)送給控制器，控制器將收到的數(shù)據(jù)存儲到服務器的數(shù)據(jù)庫中，最后利用遠程計算機通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務器，獲取服務器數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，再根據(jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容發(fā)送指令給PLC，PLC根據(jù)指令內(nèi)容控制溫室內(nèi)部現(xiàn)場設(shè)備的運行，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控溫室的目的，通信系統(tǒng)主要模塊[7-10]如圖1所示。

圖1 智慧溫室通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 信息采集系統(tǒng)設(shè)計

確定大氣溫濕度、光照度和土壤溫濕度為決定農(nóng)作物生產(chǎn)狀況的主要參數(shù)，信息采集系統(tǒng)通過設(shè)在溫室里大氣溫濕度、光照強度的傳感器及埋在土壤下的土壤溫濕度傳感器來采集溫室里的溫度、濕度、光照強度和土壤溫度、濕度等信息，將實時生產(chǎn)要素信息傳給PLC，并利用觸摸屏和上位機顯示實時信息。

信息采集設(shè)備采用具備RS-485總線通信功能的儀表，支持Modbus協(xié)議，為了減少安裝工作量盡可能采用較少的傳感器，確定由兩個儀表組成，其中一個負責大氣溫濕度和光照度信息的采集，另一個負責土壤溫度、濕度信息的采集，總線通信地址分別為1和2。

3.2 控制器選型

控制器主要負責溫室溫度、濕度、光照度、土壤溫度、濕度等環(huán)境指標監(jiān)測，其參數(shù)調(diào)節(jié)主要通過與控制系統(tǒng)相連的風機、天窗、水泵、加濕器等現(xiàn)場控制和調(diào)節(jié)，為遠程控制系統(tǒng)提供通信接口。由于信息采集采用總線模式，而且需要實現(xiàn)遠程控制，控制器必須具備總線和以太網(wǎng)通信接口，考慮到控制點位和通信需求，控制器選用提供2個串口的西門子S7-200系列224XP和以太網(wǎng)擴展模塊CP243-1。

3.3 控制模式設(shè)計

考慮到現(xiàn)場控制的復雜性，系統(tǒng)設(shè)計自動和手動2種控制模式，手動控制由人工操作觸摸屏和上位機實現(xiàn)生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)機構(gòu)的控制，自動模式由控制器根據(jù)大氣溫濕度、光照度和土壤溫濕度的設(shè)定值，控制生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)設(shè)備，從而實現(xiàn)生要素的自動控制。

自動控制包括大氣溫度、濕度、光照強度、土壤濕度等4個生產(chǎn)要素的自動調(diào)節(jié)：如果大氣溫度低，那么就自動打開加熱裝置，溫度調(diào)整到設(shè)定值后開加熱裝置自動關(guān)閉；大氣濕度通過排風扇和天窗調(diào)節(jié)，光照度通過遮陽機構(gòu)調(diào)節(jié)，土壤濕度由灌溉機構(gòu)調(diào)節(jié)[11-13]。

3.4 系統(tǒng)控制點位設(shè)計

溫室溫濕度、光照度、土壤溫濕度等生產(chǎn)要素的信息采集采用RS-485總線模式，不占控制器的點位，I/O點都來自于調(diào)節(jié)設(shè)備的控制，由于遮陽機構(gòu)的平移動力來自于運動絲杠，絲杠兩側(cè)必須設(shè)置限位開關(guān)保護絲杠，防止絲杠錯位，遮陽機構(gòu)和天窗采用電機控制，分別需要2個點位實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)。系統(tǒng)輸入點位為遮陽機構(gòu)打開和關(guān)閉的2個限位開關(guān)，輸出為遮陽電機正反轉(zhuǎn)、推桿電機正反轉(zhuǎn)、排風扇、水泵、加熱裝置7個生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)動作，I/O點分配如表1所示。

表1 控制系統(tǒng)I/O點分配表

3.5 控制系統(tǒng)接線設(shè)計

控制柜采用300 mm×400 mm×200 mm的鍍鋅柜，柜內(nèi)安裝DC24 V和DC12 V 2個直流電源，分別為PLC、水泵、傳感器和遮陽裝置的推拉桿供電，控制器為西門子CPU224XP和擴展模塊CP243-1組成。系統(tǒng)輸入點位為數(shù)字量輸入點，直接接到PLC的I0.0和I0.1，系統(tǒng)輸出控制由PLC驅(qū)動中間繼電器線圈，通過線圈吸合而控制現(xiàn)場農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)設(shè)備。排風扇、水泵和加熱照明等為數(shù)字量輸出點，直接接到PLC的Q0.4、Q0.5和Q0.6。遮陽機構(gòu)的打開和關(guān)閉由交流電機控制，天窗的打開和關(guān)閉由直流電機控制，通過電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)遮陽機構(gòu)和天窗的打開和關(guān)閉，電機的正反轉(zhuǎn)借助2個歐姆龍MY2NJ型號的中間繼電器通過特殊的接線可以實現(xiàn)，當Q0.1置1時，系統(tǒng)會打開遮陽網(wǎng)，當Q0.0和Q0.1同時置1時，系統(tǒng)會關(guān)閉遮陽網(wǎng)。

控制系統(tǒng)電源需求為220 V交流、12 V和24 V直流，在控制柜的兩側(cè)分別安裝12 V和24 V直流電源，220 V交流電源接入設(shè)置空氣開關(guān)和保險絲，直流電源輸出設(shè)置保險絲，從而確保電源的安全和穩(wěn)定。

3.6 基于Web的訪問設(shè)計

遠程控制通過建立Web服務器實現(xiàn)，CPU將采集信息和控制信息傳給上位機，利用PC Access與下位機實時關(guān)聯(lián)，然后開發(fā)軟件與PC Access通信，將實時信息存儲到上位機，建立數(shù)據(jù)庫，客戶端通過訪問和修改上位機數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)生產(chǎn)要素信息的遠程實時監(jiān)測和生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)設(shè)備的遠程控制[14-16]。

4 系統(tǒng)調(diào)試

智慧溫室實訓裝置監(jiān)控系統(tǒng)由信息采集系統(tǒng)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)組成。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)大氣溫濕度、光照度和土壤溫濕度的實時顯示，遮陽機構(gòu)、天窗、加熱裝置、排風扇、灌溉水泵等設(shè)備的自動和手動控制。首先檢測系統(tǒng)監(jiān)控電路和通信電路，確保系統(tǒng)硬件安全，通電后仔細檢查通信狀態(tài)和效果，通信調(diào)試完畢后，進行監(jiān)控程序設(shè)計，實現(xiàn)信息實時采集和生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)設(shè)備的手動和自動控制。

4.1 信息采集系統(tǒng)調(diào)試

智慧溫室控制裝置要采集的數(shù)據(jù)有大氣溫濕度、光照度和土壤溫濕度等5個生產(chǎn)要素。系統(tǒng)利用信息采集儀表采集數(shù)據(jù)，通過RS-485總線傳輸給PLC，再利用以太網(wǎng)傳輸給觸摸屏和上位機。首先檢查硬件電路和RS-485通信地址設(shè)置情況，確保無誤后通電，利用編程軟件進行生產(chǎn)要素采集程序設(shè)計，定義實時數(shù)據(jù)格式和名稱，對硬件采集數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換，再利用觸摸屏設(shè)計軟件關(guān)聯(lián)上位機數(shù)據(jù)，確保上位機和觸摸屏實時顯示溫室內(nèi)實時信息，生產(chǎn)要素信息采集調(diào)試結(jié)果如圖2所示。

圖2 智慧農(nóng)業(yè)溫室裝置的通信正常效果圖

圖2中采集到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實時信息為：空氣溫度25.33℃,空氣濕度79.09%，光照度106LUX，土壤溫度25.63℃,土壤濕度79.48%。

4.2 控制系統(tǒng)調(diào)試

控制系統(tǒng)由現(xiàn)場控制設(shè)備、控制器和通信介質(zhì)組成，用來調(diào)節(jié)溫室內(nèi)農(nóng)作物生長要素，現(xiàn)場設(shè)備包括風扇、天窗、遮陽布、循環(huán)水泵、加熱裝置等。現(xiàn)場調(diào)試時，逐一檢測現(xiàn)場設(shè)備的接線情況，確保每個現(xiàn)場設(shè)備都能正常工作，然后進行觸摸屏和上位機程序設(shè)計，實現(xiàn)系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備的手動和自動控制。

4.2.1 手動控制模式系統(tǒng)調(diào)試

手動控制模式運行時,通過觸控屏幕點擊開按鈕，數(shù)據(jù)庫便發(fā)出1條指令，即二進制的0和1代碼，這條指令發(fā)送到控制器上，控制器再根據(jù)代碼的內(nèi)容來控制現(xiàn)場控制設(shè)備，實現(xiàn)遮陽裝置的收放、天窗的開關(guān)、排風開關(guān)、水泵啟停、加熱開關(guān)等的控制。首先檢查控制設(shè)備和中繼接線電路情況，確保無誤后通電，利用編程軟件進行生產(chǎn)要素采集程序設(shè)計，定義控制設(shè)備開關(guān)通信數(shù)據(jù)格式和名稱，再利用觸摸屏設(shè)計軟件關(guān)聯(lián)上位機數(shù)據(jù)，確保上位機和觸摸屏實時顯示溫室內(nèi)控制信息，程序設(shè)計注意天窗和遮陽電機的區(qū)別，控制電路分別是直流和交流電機，交流電機控制為：當Q0.1置1時，系統(tǒng)會打開遮陽網(wǎng)，當Q0.0和Q0.1同時置1時，系統(tǒng)會關(guān)閉遮陽網(wǎng)。

手動控制調(diào)試結(jié)果如圖3所示，圖中排風開關(guān)和照明開關(guān)改變顏色(顯示為綠色)，表示相關(guān)設(shè)備處于運行狀態(tài)，沒有改變顏色的表示不在運行狀態(tài)[17-19]。

圖3 智慧農(nóng)業(yè)溫室實訓裝置的手動控制效果圖

4.2.2 自動控制模式系統(tǒng)調(diào)試

自動控制調(diào)試過程為：定義生產(chǎn)要素設(shè)定值的格式和名稱，利用編程軟件編制控制程序，根據(jù)調(diào)節(jié)原理驅(qū)動相關(guān)控制設(shè)備，自動調(diào)節(jié)溫室內(nèi)農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)原理如下：

當大氣溫度過低時，系統(tǒng)啟動加熱裝置，直到溫度達到設(shè)定值；

當大氣濕度過高時，系統(tǒng)啟動排風扇和打開天窗，直到濕度達到設(shè)定值；

當大氣光照度過低時，系統(tǒng)打開遮陽網(wǎng)，直到光照度達到設(shè)定值；

當土壤濕度過低時，系統(tǒng)啟動灌溉水泵，直到土壤濕度達到設(shè)定值；

自動控制首先設(shè)定生產(chǎn)要素最佳值，系統(tǒng)比較設(shè)定值和實際值的差異，啟動相關(guān)設(shè)備調(diào)節(jié)生產(chǎn)要素，從而實現(xiàn)設(shè)定的生產(chǎn)環(huán)境，提高生產(chǎn)效率。界面設(shè)定空氣溫度為20℃，空氣濕度為60%，光照度為180LUX，土壤濕度為70%。

系統(tǒng)自動運行時，“自動”按鈕改變顏色(顯示為綠色)，表示系統(tǒng)處于自動運行狀態(tài)。

4.3 基于Web的訪問調(diào)試

基于Web訪問的本質(zhì)是客戶端應用軟件訪問服務器，本系統(tǒng)利用以太網(wǎng)實現(xiàn)了服務器與PLC之間的通信，服務器通過西門子PC Access軟件建立參數(shù)對應關(guān)系，開發(fā)軟件讀取PC Access數(shù)據(jù)，然后在服務器上建立數(shù)據(jù)庫，客戶端開發(fā)界面訪問數(shù)據(jù)庫，從而實現(xiàn)了基于Web的訪問，系統(tǒng)PC Access參數(shù)對應關(guān)系如圖4所示。調(diào)試時，先給PLC和服務器設(shè)定相同段的IP地址：192.168.1.100和192.168.1.101，PC Access順利從PLC讀取生產(chǎn)要素和控制狀態(tài)值后，系統(tǒng)軟件將獲取的數(shù)據(jù)存入服務器數(shù)據(jù)庫，調(diào)試應用軟件，客戶端輸入網(wǎng)址(服務器地址)訪問服務器，獲取智慧溫室監(jiān)控狀態(tài)[20-21]。

圖4 PC access參數(shù)對應關(guān)系圖

5 結(jié) 語

本文在對溫室智慧生產(chǎn)需求進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，確定了溫室生產(chǎn)要素監(jiān)控需求，人工環(huán)境自控系統(tǒng)設(shè)計和集成需求，研制了一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧溫室裝置。

首先設(shè)計了一款具備真實溫室生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)功能的人工模型，按照實際溫室進行等比例縮小，保留了溫室遮陽機構(gòu)、天窗控制機構(gòu)、灌溉系統(tǒng)、輔助加熱照明系統(tǒng)和排風扇等生產(chǎn)要素調(diào)節(jié)機構(gòu)，并繪制好機械結(jié)構(gòu)圖紙，完成了實訓模型的加工制作。

接著完成了監(jiān)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，選擇西門子CPU224XP和CP243-1作為系統(tǒng)控制核心，控制器提供兩個串口和以太網(wǎng)接口，為裝置通信實訓項目的開發(fā)提供多種接口，系統(tǒng)信息采集模塊選擇基于Modbus協(xié)議的RS-485通信模塊，天窗選擇直流電機控制，遮陽機構(gòu)選擇交流電機和限位開關(guān)相結(jié)合控制，風扇、灌溉系統(tǒng)、輔助加熱照明選擇普通開關(guān)控制，所有控制對象均采用繼電器控制。

在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上完成了控制界面和控制程序設(shè)計，開發(fā)了信息采集和設(shè)備控制2個操作界面，分別在觸摸屏和上位機上實現(xiàn)了生產(chǎn)要素的實時監(jiān)控。信息采集界面實現(xiàn)了大氣溫度濕度、光照度、土壤溫度濕度等生產(chǎn)要素信息的實時顯示和設(shè)置功能，控制界面實現(xiàn)了遮陽機構(gòu)收放和限位、天窗開關(guān)、加熱照明開關(guān)、灌溉系統(tǒng)啟停、風扇開關(guān)等控制設(shè)備的實時手動、自動和基于Web的遠程控制功能。

本文設(shè)計的智慧溫室實訓裝置技術(shù)問題已經(jīng)得到解決，實驗運行可靠，目前正在應用于教學中，并且已經(jīng)取得了有關(guān)公司的合作意向，準備將其產(chǎn)品化，應用于更多更廣的領(lǐng)域。

[1] 姚世鳳,馮春貴,賀園園,等.物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用[J].農(nóng)機化研究,2011(7):190-193.

[2] 徐海斌,王鴻翔,楊曉琳,曹繼文.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)應用現(xiàn)狀與展望[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2013,41(5):398-400.

[3] Amardeo C. Sarma, Jo?o Gir?o. Identities in the Future Internet of Things[J].Wireless Personal Communications, 2009, 49(3):353-363.

[4] 劉志輝,朱旭東.物聯(lián)網(wǎng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2014(33):11946-11948.

[5] 葛 瑜.基于PLC和組態(tài)王的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2014,42(12):439-441.

[6] 張曉燕.基于觸摸屏和PLC的番茄醬蒸發(fā)器自動控制系統(tǒng)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2011, 39(2):501-502.

[7] 張鳳西,鄭 萍,馮濟武,等.基于西門子PLC的超純水控制系統(tǒng)設(shè)計[J].實驗室研究與探索,2014,33(2):112-118.

[8] 周 敏,韓宇光,王軍安,等.基于西門子PLC 的智能溫室控制系統(tǒng)設(shè)計[J].實驗室研究與探索,2014,33(12):99-102.

[9] 王淑英.S7-200西門子PLC基礎(chǔ)教程[M].北京:人民郵電出版社,2010.

[10] 廖常初.S7-200PLC編程及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.

[11] 廖常初.西門子人機界面觸摸屏組態(tài)與應用技術(shù)[M].2版. 北京:機械工業(yè)出版社,2012.

[12] 束長寶,蔣步軍,于 照,等.多功能PLC實踐教學裝置研制[J].實驗技術(shù)與管理,2014,31(12):70-73.

[13] 沈燦鋼,孫曉明.西門子全集成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實訓室設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗技術(shù)與管理,2015,32(2):170-172.

[14] 陳鴻龍,涂 玲,孫 良,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的抽油機監(jiān)控實驗平臺[J].實驗技術(shù)與管理,2014,31(9):95-97.

[15] 吳 巍,吳 渭.物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)通信技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012.

[16] 高守瑋,吳燦陽. ZigBee技術(shù)實踐教程[M].北京:航空航天大學出版社,2009.

[17] 孫曉明,馬 青,曹 虎,等.自適應模糊PID 控制在PLC 變頻調(diào)速同步測試中的應用[J].實驗室研究與探索,2014,33(6):16-19.

[18] 孫松麗,王榮林,張桂新.基于MCGS 的PLC 仿真實訓系統(tǒng)設(shè)計[J].實驗室研究與探索,2015,34(1):87-91.

[19] 楊 鴿,鄭 萍,葉建平,等.基于PLC和單片機的多模式綜合實驗系統(tǒng)設(shè)計[J].實驗技術(shù)與管理,2013,30(10):83-86.

[20] 汪光華.智能安防:視頻監(jiān)控全面解析與實例分析[M].北京:機械工業(yè)出版社,2012.

[21] 鄭阿奇.SQL Server教程[M].北京:清華大學出版社,2005.

A Study on Real-time Monitoring System of Smart Greenhouse

ZHANGYun1,2,YANGHong-wei2

(1. School of Electromechanical Technology, Wuxi Institute of Commerce, Wuxi 214153, China;2. College of Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

This article studies the smart greenhouse real-time monitoring system based on the Internet of Things and Web technology. The system is cored by PLC controller, and can monitor the real-time information of production factors like atmospheric temperature, relative humidity, light intensity and the temperature and humidity of soil in the greenhouse. By regulating the mechanisms of production factors like shading, roof vent opener, fan, irrigation and heating, manual, automatic and remote control can be operated. This article introduces the realizing process and adjusting method of parameters in detail. Application and the result of this system show that the system is stable and easy to operate. It has reliable information collecting systems and controlling termination and can be used as training equipment in schools for studying and helping students achieve experiences. It is also suitable to be promoted into the farmlands.

smart greenhouse; real-time monitoring; remote control; production factors

2015-10-29

江蘇省無線傳感系統(tǒng)應用工程技術(shù)研究開發(fā)中心專項課題(SYKJ13D15)；南京農(nóng)業(yè)大學教學改革課題(2015)

張 云(1980-)男,江蘇泰興人,碩士,講師,研究方向:物聯(lián)網(wǎng)及其應用。Tel.:17092583979

楊宏偉(1963-)男,河南汝州人,博士,教授,博士生導師,研究方向:應用物理學,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

E-mail:phd_hwyang@126.com

TP 274

A

1006-7167(2016)02-0098-04