粮食是全球人口赖以生存的根本,水稻作为主要粮食之一,其产量对于维护国家稳定、社会安定和人民安居乐业有着重要意义。提高水稻生产产量和效益,建立网络化、自动化和智能化的水稻生产监控系统已成为全球水稻生产发展的总趋势。结合国内外远程监控技术的最新发展动态和远程监控技术在水稻生产上的应用现状,对水稻生长过程中环境信息的采集、传输和无线监控进行研究。水稻的生长容易受到各种环境因素的影响,为了能够实时准确地了解东北水稻生长中各种环境因子的动态变化,需要对水稻生产现场的气象状况、土壤墒情和水温水位信息等进行监测。水是水稻生产的必须物,过多或过少的水供应都将严重影响水稻生产产量,因此,在水稻生长过程中除了需要实时监测田间水温水位信息外,还需要实现对水温水位的调控。本文针对上述需求,设计了一个水稻生长环境远程监控系统。系统综合运用传感器技术、GPRS无线通信技术、RS-485总线技术和单片机测控技术在硬件开发设计中构建了气象监测、土壤墒情监测和水温水位监控等模块。采用GPRS无线通信和GSM短消息相结合的方式实现对水稻生长环境的远程智能化监控管理。首先,通过对各个模块的需求分析,完成对应功能的设计。其次,根据各模块的功能对生产环境监测和现场设备控制的需求,对系统整体功能的实现采用模块化的方式进行设计。以STC12C5A60S2单片机作为主控单元的核心部件,实现对传感器采集数据的处理和执行远程服务器的控制指令。使用GPRS DTU模块作为通讯设备,通过对控制指令的编译发送和接收解析实现对生产现象环境的远程监控。运用RS-485总线接收气象传感器和土壤水分传感器数据,使用单总线接收田间水温传感器和水位传感器数据,通过控制电磁水阀的状态实现田间灌溉或排水控制。然后,进行了系统服务器软件的设计。在PC上运用Microsoft Visual Basic 6.0开发远程监控管理系统,实现水稻生长环境数据信息的实时监测、动态显示、数据存储、历史数据曲线分析和田间设备的远程控制等功能。接着,在服务器和用户手机之间进行了通信设计。采用GSM短消息方式完成手机与服务器的通信功能设计,以实现用户可随时随地收集查看水稻生长环境实时数据以及控制水稻生产现场的相关设备。最后,进行了系统稳定性和可靠性测试与调试。着重测试了水温传感器性能和GPRS DTU模块远程通信质量。试验表明,本文设计的水稻生长环境远程监控系统通信质量稳定可靠,所用传感器能够满足数据测量精度要求,系统具有服务器软件监控和用户手机监控的双重监控功能,可操作性强,能够满足远程智能监控要求,具有较高的实际应用价值。