基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統設計探究

劉瑞娟

摘要：本文在對基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統方案分析基礎上，結合其應用情況展開研究，以供參考。

關鍵詞：物聯網技術 溫室大棚 控制系統 設計 研究

傳統的溫室大棚技術中，對溫濕度等各項氣象環境條件調節是以人工經驗觀察方式，不僅勞動強度大，對農作物生長及產量穩定性影響不利，不能適應現代農業發展的要求。本文針對基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統設計進行研究。

一、基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統方案與設計分析

（一）系統方案

基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統是在溫室大棚內進行溫濕度傳感器以及二氧化碳傳感器、土壤水分傳感器、光照傳感器、風速與風向等環境信息采集設備布置，以對溫室大棚內的各項環境參數進行實時監測并采集分析.以利用移動智能終端或PC實施監測溫室大棚情況，同時通過對水泵、排風扇、遮陽簾、加熱燈等執行設備的遠程控制，以通過太陽能實現能量補給，確保溫室大棚各種環境參數適宜。如下圖1所示，即為基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統方案示意圖。

（二）系統結構設計分析

基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統結構設計包含應用層、傳輸層以及信息設備層等三個不同結構層，其中，應用層以應用開發平臺作為整個結構層次的運行與管理平臺，該平臺本身是一個集成化部署以及測試、開發的環境平臺，其中具備相對完善的業務接入以及業務處理、數據庫管理、高效運營支持等不同系統組成。

其次，傳輸層設計可以通過有線或無線連接方式實現網絡通信傳輸，以將信息設備層中各種環境信息終端設備所采集數據向應用層進行傳遞，不能夠實現應用層控制指令向信息設備層下發，由信息設備層的執行設備實現遠端命令執行，完成對溫室大棚的智能控制操作。

此外.信息設備層包含設備主要有噴頭、加熱燈以及遮陽簾、排風扇、傳感器等。如下圖2所示，即為基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統結構設計示意圖。

（三）系統設計應用技術分析

根據上述基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統結構設計情況，通過微電網自發電系統實現綠色新能源提供以滿足整個系統的能源需求，同時在溫室大棚中進行溫濕度以及光照、二氧化碳等環境信息采集所需的工業傳感器設備布置，并在溫室大棚土壤中進行土壤水分以及PH值監測的工業傳感器設備布設，實現溫室大棚內的通風、溫度、濕度與采光、灌溉等合理調控與可靠運行管理。

二、基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統應用效果分析

根據上述設計分析的基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統方案，為對其系統實際應用可行性進行驗證，以某溫室大棚為例，該大棚面積為60×10m，溫室大棚內所有設備每天運行的總能耗約為24度，能耗約為24218W/h，其中包含風機、補光燈以及卷簾、網關、節點、加熱燈、照明等各種設備正常運行所需能耗，并且該溫室大棚是以太陽能發電實現能源提供，其太陽能光伏發電系統的功率大小約為2000W，每日總發電量約為14度，平均有效發電時間為7h，總能源為14000W。這樣以來溫室大棚每天總能耗在24218W情況下.即可實現溫室大棚設備正常運行約58%的外部電網供電能源節約，具有較大的能源節約效益，對提高溫室大棚整體種植與生產效益.具有十分積極的作用和意義。

三、結束語

總之，對基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統設計進行研究，有利于促進其在溫室大棚智能控制實踐中應用，從而滿足溫室大棚植物生長環境條件，推動現代農業發展。