基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究

劉瑞娟

摘要：本文在對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)方案分析基礎(chǔ)上，結(jié)合其應(yīng)用情況展開研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 溫室大棚 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 研究

傳統(tǒng)的溫室大棚技術(shù)中，對(duì)溫濕度等各項(xiàng)氣象環(huán)境條件調(diào)節(jié)是以人工經(jīng)驗(yàn)觀察方式，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)農(nóng)作物生長及產(chǎn)量穩(wěn)定性影響不利，不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。本文針對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

一、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)方案與設(shè)計(jì)分析

（一）系統(tǒng)方案

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)是在溫室大棚內(nèi)進(jìn)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(fēng)速與風(fēng)向等環(huán)境信息采集設(shè)備布置，以對(duì)溫室大棚內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并采集分析.以利用移動(dòng)智能終端或PC實(shí)施監(jiān)測溫室大棚情況，同時(shí)通過對(duì)水泵、排風(fēng)扇、遮陽簾、加熱燈等執(zhí)行設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，以通過太陽能實(shí)現(xiàn)能量補(bǔ)給，確保溫室大棚各種環(huán)境參數(shù)適宜。如下圖1所示，即為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)方案示意圖。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含應(yīng)用層、傳輸層以及信息設(shè)備層等三個(gè)不同結(jié)構(gòu)層，其中，應(yīng)用層以應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)作為整個(gè)結(jié)構(gòu)層次的運(yùn)行與管理平臺(tái)，該平臺(tái)本身是一個(gè)集成化部署以及測試、開發(fā)的環(huán)境平臺(tái)，其中具備相對(duì)完善的業(yè)務(wù)接入以及業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、高效運(yùn)營支持等不同系統(tǒng)組成。

其次，傳輸層設(shè)計(jì)可以通過有線或無線連接方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸，以將信息設(shè)備層中各種環(huán)境信息終端設(shè)備所采集數(shù)據(jù)向應(yīng)用層進(jìn)行傳遞，不能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用層控制指令向信息設(shè)備層下發(fā)，由信息設(shè)備層的執(zhí)行設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端命令執(zhí)行，完成對(duì)溫室大棚的智能控制操作。

此外.信息設(shè)備層包含設(shè)備主要有噴頭、加熱燈以及遮陽簾、排風(fēng)扇、傳感器等。如下圖2所示，即為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖。

（三）系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)分析

根據(jù)上述基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況，通過微電網(wǎng)自發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠色新能源提供以滿足整個(gè)系統(tǒng)的能源需求，同時(shí)在溫室大棚中進(jìn)行溫濕度以及光照、二氧化碳等環(huán)境信息采集所需的工業(yè)傳感器設(shè)備布置，并在溫室大棚土壤中進(jìn)行土壤水分以及PH值監(jiān)測的工業(yè)傳感器設(shè)備布設(shè)，實(shí)現(xiàn)溫室大棚內(nèi)的通風(fēng)、溫度、濕度與采光、灌溉等合理調(diào)控與可靠運(yùn)行管理。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)應(yīng)用效果分析

根據(jù)上述設(shè)計(jì)分析的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)方案，為對(duì)其系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用可行性進(jìn)行驗(yàn)證，以某溫室大棚為例，該大棚面積為60×10m，溫室大棚內(nèi)所有設(shè)備每天運(yùn)行的總能耗約為24度，能耗約為24218W/h，其中包含風(fēng)機(jī)、補(bǔ)光燈以及卷簾、網(wǎng)關(guān)、節(jié)點(diǎn)、加熱燈、照明等各種設(shè)備正常運(yùn)行所需能耗，并且該溫室大棚是以太陽能發(fā)電實(shí)現(xiàn)能源提供，其太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率大小約為2000W，每日總發(fā)電量約為14度，平均有效發(fā)電時(shí)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(shí)現(xiàn)溫室大棚設(shè)備正常運(yùn)行約58%的外部電網(wǎng)供電能源節(jié)約，具有較大的能源節(jié)約效益，對(duì)提高溫室大棚整體種植與生產(chǎn)效益.具有十分積極的作用和意義。

三、結(jié)束語

總之，對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，有利于促進(jìn)其在溫室大棚智能控制實(shí)踐中應(yīng)用，從而滿足溫室大棚植物生長環(huán)境條件，推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。