隨著無(wú)線(xiàn)傳輸模塊智能控制技術(shù)的快速發(fā)展,溫室大棚控制系統(tǒng)向著越來(lái)越先進(jìn)、功能越來(lái)越完備的無(wú)線(xiàn)智能控制的方向發(fā)展。新的大棚智能控制系統(tǒng)利用JZX835無(wú)線(xiàn)采集傳輸設(shè)備,改造傳統(tǒng)的有線(xiàn)控制方式為無(wú)線(xiàn)控制方式,通過(guò)前端傳感器設(shè)備把溫濕度等環(huán)境參數(shù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)匯總到服務(wù)器,利用控制技術(shù)使溫室大棚環(huán)境達(dá)到植物的最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)。
在實(shí)際生產(chǎn)的基礎(chǔ)上和溫室自動(dòng)控制技術(shù),通過(guò)總結(jié)、收集農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)、技術(shù)和各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)分析處理進(jìn)行構(gòu)造專(zhuān)家系統(tǒng),以建立植物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型為理論依據(jù),研究開(kāi)發(fā)出一種適合不同農(nóng)作物生長(zhǎng)的溫室專(zhuān)家智能控制系統(tǒng)。它可以利用現(xiàn)場(chǎng)的溫度傳感器、濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器測(cè)量溫室大棚的溫度、濕度、光照強(qiáng)度等環(huán)境因素,通過(guò)土壤綜合檢測(cè)設(shè)備測(cè)量土壤中的PH值、土壤微量礦物質(zhì)元素、土壤濕度等環(huán)境參數(shù)。然后控制中心對(duì)數(shù)據(jù)分析與處理,并對(duì)大棚的各種環(huán)境因素進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,以基于作物和環(huán)境信息的知識(shí)的專(zhuān)家決策系統(tǒng)為依托,實(shí)現(xiàn)利用智能化和信息化的溫室大棚無(wú)線(xiàn)智能監(jiān)控系統(tǒng)。
以一個(gè)溫室大棚中的智能監(jiān)控系統(tǒng)為例。每一個(gè)大棚需要采集4組數(shù)據(jù),每一組數(shù)據(jù)包括大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照度和CO2濃度。農(nóng)業(yè)大棚的數(shù)據(jù)采集是通過(guò)大棚內(nèi)的溫度、濕度、光強(qiáng)度和CO2濃度采集傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。利用JZX835的二路A/D采集分時(shí)對(duì)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行巡回檢測(cè)。主控芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理后打包送至無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)。其數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)如圖所示:
JZX835將大棚內(nèi)的4種環(huán)境參數(shù)信息傳輸?shù)綗o(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的子節(jié)點(diǎn),子節(jié)點(diǎn)每隔一定的時(shí)間輪流向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。主節(jié)點(diǎn)組建了基于JZX385技術(shù)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主節(jié)點(diǎn)在星型網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)協(xié)調(diào)器的角色,協(xié)調(diào)器主要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理以及接受子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)等功能;各子節(jié)點(diǎn)具有數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)的功能,可以將大棚內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù),空氣中光照含量,CO2濃度這些農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境信息采集過(guò)來(lái),該設(shè)備節(jié)點(diǎn)安裝在溫室大棚內(nèi)。
主節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)之后將各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸給智能監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及分析;控制中心同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)大棚內(nèi)的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制,利用JZX835B主節(jié)點(diǎn)把控制命令發(fā)送到子節(jié)點(diǎn),從而通過(guò)JZX835的串口或者I/O腳控制增溫降溫、加溫除濕、遮陽(yáng)補(bǔ)光等調(diào)控設(shè)備,按不同環(huán)境需求調(diào)控與協(xié)調(diào)溫室大棚的環(huán)境參數(shù)適應(yīng)不同的作物的成長(zhǎng)需求。
為了更方便清晰的掌握溫室大棚作物的環(huán)境參數(shù)情況,選用工業(yè)組態(tài)軟件作為上位機(jī)組態(tài)開(kāi)發(fā)平臺(tái),通過(guò)數(shù)據(jù)流連接和設(shè)置,可以實(shí)現(xiàn)上位界面和無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊的實(shí)時(shí)通信,另外監(jiān)控中心可以通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或者運(yùn)營(yíng)商(2G/3G/4G)網(wǎng)絡(luò)方式連接到INTERNET,用戶(hù)可以直接通過(guò)IE瀏覽器直接查看溫室大棚作物的生長(zhǎng)情況。