基于物聯網的溫室智能監控系統設計

汪春燕 曹俊 重慶能源職業學院

現代溫室的發展很大程度上已能夠代表園藝水平的進步。在我國溫室快速發展的背景下，對溫室智能監控系統的設計提出了更高的要求。為了能夠提高溫室環境控制的效率，促進溫室的快速發展。本文對物聯網的溫室智能監控系統設計展開研究。本文研究的主要目的是為了提高溫室環境控制效率提供設計參考。

1 系統框架的分析

溫室智能監控系統由數據庫、溫室遠程監控系統和現場監控系統三個部分組成。現對遠程監控系統和現場監控系統進行分析：

1.1 遠程監控系統

遠程控制系統以嵌入式B/S結構為設計基礎，分為表現交互層、邏輯應用層和數據獲取層三個組成部分。其一，表現交互層是指控制系統邏輯的交互性，遠程控制、檢查和獲取溫室的環境星系；其二，邏輯應用層是指為實現控制溫室的環境，下達的相關控制命令；其三，數據獲取層是指能夠獲取溫室環境的相關數據。遠程監控系統有著溫室遠程視頻控制、溫室設備遠程控制、異地和實時查看溫室環境控制情況等功能。簡單而言，即是溫室管理人員不在溫室內，也能通過遠程監控系統提供的溫室環境的信息，并且實現對溫室環境和設備的控制，從而有效控制溫室的環境，實現了現代自動化的管理，提高了溫室管理的質量。遠程控制系統打破了溫室的時間、空間和地域的限制，顯現了現代化物聯網的溫室智能空間系統技術應用的水平。

1.2 現場監控系統

現場控制系統同樣是以嵌入式B/S結構為設計的基礎。包括了溫室環境信息輸出模塊和溫室環境信息輸入模塊兩方面。一方面，溫室環境系信息輸入模塊，溫室現場控制軟件發出的信息和命令能夠通過現場分布的CAN總線傳輸到出入模塊，從而通過輸出模塊控制操控系統。實現對溫室環境的調節，如：空調、遮陽、風機、采光等設備來調節溫室的環境，包括太陽輻射、濕度等。另一方面，輸入模塊重要是收集溫室內環境信息的模塊，包括傳感器等設備，如溫室內的太陽輻射強度、溫度、濕度等方面的信息。通過輸入模塊獲取溫室內的環境信息，并通過室內分布的CAN總線傳輸到計算機控制系統上，并將信息通過直觀的方式展現出來，同時將信息存儲在數據庫里。

另外，現場控制系統不僅不能調節溫室的環境，還能實現數據的查詢和到處相關數據的信息，為遠程控制系統提供可靠、安全、及時和高效的數據信息。實現與遠程控制系統的同步控制。

2 系統實現與技術

2.1 信息采集與處理

信息采集和處理是現場控制系統的重要組成部分。在現場控制系統信息采集的過程中，首先要確保采集信息的準確性和及時性，若采集得到信息出現錯誤，將會影響到溫室環境的控制。影響現場信息采集準確性的因素主要有電路、傳感器的敏感性等，在就需要在信息采集的過程中，進行平滑處理，提高信息采集的準確性。同時要避免信息在傳輸的過程中，由于電路較差引起的電磁反應，而對傳輸的信息造成影響和破壞。這需要通過濾波器過濾掉高頻信號，保障現場控制系統信息采集的準確性。

通過將溫室環境采集信息的周期定位1s，儲存的周期定位30s，這就能采集到溫室環境信息的30個數據，并對30個樣本排除最高最低的差異之后，選取平均值，從而確保了溫室信息采集的準確性，減小誤差，為溫室環境控制提供了可靠、準確的信息。

2.2 數據異步交換

遠程控制系統不僅要分析和查詢歷史數據，還需要顯示當前溫室環境的信息和設備運行的狀態。之后才能進行參數設置和控制設備的相關操作。這需要運用到數據異步交換。通過Ajax技術能夠確保數據異步交換的流暢性和穩定性，并且還能夠提高數據傳輸的效率，實現溫室環境數據信息的實時更新。

2.3 控制相關設備

在遠程控制系統和現場控制系統運行的過程中，都需要控制相關的設備，確保設備運行的同步。可通過Web的請求，通過Web向總服務發出請求，從而獲取設備運行的狀態，并確認是都正常運行，確保設備運行的同步性。

綜上所述，本文通過現場監控系統和遠程監控系統兩方面對溫室智能監控系統框架進行分析。并分別從控制相關設備、數據異步交換、信息采集與處理三方面，對溫室智能監控系統的實現與技術展開探討。毫無疑問，確保溫室環境信息采集的準確性，加快溫室數據異步交換的效率，提高溫室控制相關設備的水平。有利于確保溫室智能監控的質量，促進溫室的發展。

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