智能温室远程监控系统的研究与实现.doc

智能温室远程监控系统的研究与实现
韩敏李书琴张静黄道君
（西北农林科技大学信息工程学院，陕西杨凌712100）
摘要：以开发成本低、运行可靠、适于不同用户群的智能温室监控系统为目标，探讨了温室监控系统的系统结构；阐述了下位机硬件系统和上下位机软件系统的设计思想和实现方法；研究了模糊控制及基于IEEE802.11b标准的无线通信的实现技术；采用可视化编程技术和数据库技术进行了上位机系统集成，开发了智能温室远程监控系统。测试结果表明，温室监控系统能满足农业上的要求。
关键字：温室控制；监控系统；模糊控制；无线通信
中图分类号：TP391.8文献标识码：A
ResearchandRealizationofRemoteMonitorSystem
forIntelligentGreenhouse
HanMin,ZhangJing,LiShuqin,HuangDaojun
（CollegeofInformationEngineering,NorthwestA&FUniversity,Shaanxi712100）
Abstract:Thispaperproposesanewstructureforgreenhousemonitoringsystem.Weelaborateindetailsonhowtointegratetheadvancedtechniquesintothesysteminhardwareandsoftwaredesign,suchasfuzzycontrolandwirelesscommunicationmodulebasedonIEEE802.11bstandard.Byintroducingthesetechniques,thesystemisnotonlylowcostbutalsoflexiblefordifferentscenarios.Aremotemonitoringsystemforintelligentgreenhouseisimplementedwithoursystemstructure.Theonsiteexperimentsshowsthatsuchsystemmeetstherequirementofagriculturalapplications.
Keywords:Greenhousecontrol;Monitorsystem;Fuzzyalgorithm;Wirelesscommunication
0引言
智能温室是在普通日光温室的基础上，应用计算机技术、传感技术、智能控制技术等发展起来的一种高效设施农业技术。随着智能控制技术、网络技术和无线通讯技术的广泛应用，智能温室监控研究向合理化、智能化、网络化方向发展[1,2]。齐文新等（2004）[3]研制了分布式智能型温室计算机控制系统，由中心计算机和单片机组成主从式结构智能控制系统；周国祥等[4]应用无线网络技术实现了农田水利设施等的远程监控；左志宇等（2005）[5]将Internet网络技术应用到温室环境控制系统中；RoblinP[6]实现了温室的智能化、自动化。李建军等[7]介绍了日光温室番茄长季节生产专家系统的研制方法，以及开发过程。这些系统存在温室控制功能单一，结构难扩展；价格较贵，难以推广等缺陷，因此，研究并开发结构合理、成本低、控制方便、适合不同用户群，集控制、智能决策与无线网络于一体的智能温室远程监控系统具有重要的现实意义。[基金项目]国家“863”雨水高效集蓄利用技术与行走式节水机具专项（2002AA2Z4051）；西北农林科技大学人才专项基金（04ZR015）
[作者简介]韩敏，女，陕西临潼人，西北农林科技大学信息学院硕士研究生，主要研究方向为智能信息系统。
[通讯作者]李书琴，女，陕西澄城人，西北农林科技大学信息学院教授，主要研究方向为智能信息系统。

1系统结构
系统总线
无线通信
远端计算机
上位机
下位机
传感器
传感器
下位机
传感器
传感器
RS-232通信
上位机与远端计算机通信
上位机与下位机无线通信以及RS-232通信
传感器与下位机通信
图例
图1系统结构图
Fig.1SystemstructureChart
在现行的温室控制系统中，多采用基于PLC的温室控制系统、集散型控制系统、现场总线控制系统，这些系统操作不便、控制精度低、成本过高，且通信方式不灵活[2]。为有效解决上述不足，本文采用如图1所示的上、下位机控制结构。其突出优点是能根据应用需求选择不同的控制方案，对大型连栋温室可采用上、下位机结合控制方案；对小规模农家温室，仅需要选择下位机系统单独完成温室控制。上、下位机采用RS-232串行通信或基于802.11b的无线通信，上位机系统通过Internet与远端计算机互连，实现温室环境与设