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提升温室环境监控的技术水平,以及研究和应用温室环境调控决策系统,已经成为推动现代温室向智能化方向发展的重要方法。温室环境监控技术为用户监控温室内作物的生长状态提供了一个良好的平台,调控决策方法能够确保作物在适宜的环境下生长。然而,目前我国在实现温室环境监控所采用的方法上,以及在调控决策系统的实用性和应用程度等方面都存在很多不足,因此本文设计了一套温室环境无线远程监控系统,并对调控决策方法的优化进行研究。 现代温室的环境监控是集成了多种学科和技术为一体的交叉平台,随着通信技术和智能终端的发展,为更好地满足温室环境监控的需求,本文将当前覆盖范围广的3G移动通信网络和较为普及的便携Android智能手机应用到系统设计中,并借助3G网络数据传输容量大的优势和Android操作系统代码开源的特点,在系统设计中加入实时视频监控技术。 用户不进行远程监控时,系统自动进入智能监控模式,由决策系统发出相关的调控指令。本文对优化的调控决策方法进行了研究,首先通过温室内的蕃茄种植试验获取相关数据;接着分析了温度、光照和土壤水肥与蕃茄的株高、茎粗和果实生长速率之间的关系,并由此建立蕃茄正常生长的调控模型;最后,在实际应用中,还要充分考虑天气预报信息和有效积温等因素,对调控模型输出的结果做进一步的判断和决策,最终得到优化的调控决策方案。 本系统可实现对温室的全天候监控,系统设计的功能是:(1)采用无线传感器和ZigBee无线通信技术采集环境信息,利用网络摄像机实时获取温室内的视频信息;(2)由ZigBee无线通信模块和温室内的执行机构组成现场控制系统;(3)使用一套基于ARM Cortex-A9内核且移植了Android操作系统的嵌入式开发平台作为服务器端,总体协调和控制整个系统正常工作,实现与客户端的数据交互;(4)数据由基于Socket通信模式的3G网络远程传输;(5)编写了Android手机应用软件,用于接收和显示采集的环境信息和视频信息,并发送用户的控制指令到服务器端执行;(6)智能监控模式下,由决策系统对温室进行监控,并随时响应用户的远程监控请求。 通过对温室环境无线远程监控相关功能的测试与分析,结果表明系统能够实现环境数据采集、远程数据交互、远程视频监控和远程控制的功能。最后对全文进行了总结,并提出了本文存在的不足以及今后需要继续研究的方向。