陳 杉

（天津市農(nóng)業(yè)機械試驗鑒定站，天津 300192）

1 前言

設(shè)施農(nóng)業(yè)可以改變植物生長環(huán)境,為植物生長創(chuàng)造最佳條件,避免外界變化和惡劣氣候?qū)ζ溆绊憽Ｒ虼?，環(huán)境控制是設(shè)施農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控在作物生產(chǎn)的經(jīng)濟效果、品質(zhì)優(yōu)劣等方面起著重要的作用，所以環(huán)境監(jiān)控是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。移動無線通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，為農(nóng)業(yè)信息遠程監(jiān)控搭建了良好平臺，也為可控環(huán)境農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)化、自動化監(jiān)控提供了新的途徑。

影響作物生長的環(huán)境因素主要有溫度、濕度、光照和CO2濃度，而作物的生長狀態(tài)主要表現(xiàn)在光合作用和蒸騰作用的速度。目前，天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控手段相對滯后，設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理基本依靠人工憑經(jīng)驗操作，實時監(jiān)控技術(shù)雖然在極少的無公害蔬菜設(shè)施農(nóng)業(yè)中應(yīng)用，但無農(nóng)業(yè)專家決策系統(tǒng)支持，遠不能滿足天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。

2 設(shè)施農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

2.1 結(jié)構(gòu)

設(shè)施農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控的軟硬件平臺，是一個集傳感器技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)等于一體的高科技產(chǎn)品。

2.2 原理

該系統(tǒng)的基本原理是通過RS-485總線將數(shù)字傳感器與現(xiàn)場采集器連接，組成現(xiàn)場實時監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)通過GPRS模塊與移動GPRS網(wǎng)絡(luò)連接，將現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)實時發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并存儲到數(shù)據(jù)庫中。在應(yīng)用程序服務(wù)器端通過信息發(fā)布軟件，可以查詢數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上SQL數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)并發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上。軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)一起構(gòu)成了一個分布式的遠程無線溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)）。在客戶端只要通過瀏覽器即可訪問實時數(shù)據(jù)，并瀏覽和下載所需要的歷史數(shù)據(jù)。應(yīng)用該系統(tǒng)，可在遠離觀測現(xiàn)場的異地對溫室設(shè)施環(huán)境要素進行遠程監(jiān)控，并可以變更數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一些工作參數(shù)。

3 設(shè)施農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控系統(tǒng)特點

3.1 遠程監(jiān)控系統(tǒng)

實現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)24 h數(shù)據(jù)采集及圖像監(jiān)控，為用戶及農(nóng)業(yè)專家提供決策依據(jù)。

在作物生長發(fā)育過程中，環(huán)境條件的適宜與否，往往可以通過幼苗、植株、果實的長勢反映出來，不良的環(huán)境條件可能引起植株生長異常。設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境條件與作物生長狀況之間存在著特定的變化及關(guān)聯(lián)關(guān)系，遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以24 h進行采集作物各個生育階段對溫度、濕度、土壤水份等數(shù)據(jù)及進行圖像監(jiān)控，為用戶及農(nóng)業(yè)專家提供決策依據(jù)，從而保證設(shè)施農(nóng)業(yè)作物正常的生長發(fā)育，保證作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)。

3.2 遠程監(jiān)控指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

專家決策系統(tǒng)通過對設(shè)施農(nóng)業(yè)內(nèi)影響農(nóng)作物生長發(fā)育的溫度、濕度、光照等關(guān)鍵因子進行定量化的監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析掌握監(jiān)測效果，以網(wǎng)絡(luò)方式對農(nóng)作物生產(chǎn)情況、環(huán)境控制等給予指導(dǎo)建議，方便農(nóng)戶提前采取措施，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險和成本，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和附加值。

3.3 遠程監(jiān)控與專家決策結(jié)合

目前，天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控手段相對滯后，設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理基本依靠人工憑經(jīng)驗操作，實時監(jiān)控技術(shù)雖然在極少的無公害蔬菜設(shè)施農(nóng)業(yè)中應(yīng)用，但缺少農(nóng)業(yè)專家決策系統(tǒng)支持，遠不能滿足天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。設(shè)施農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控技術(shù)將遠程監(jiān)控與農(nóng)業(yè)專家決策有機結(jié)合，專家能夠通過數(shù)據(jù)監(jiān)控，指導(dǎo)農(nóng)戶灌溉、增溫、加濕等，給予指導(dǎo)建議，保證農(nóng)作物有一個合適的生長環(huán)境。

4 結(jié)論

設(shè)施農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控系統(tǒng)是利用信息化手段，幫助農(nóng)戶提升對環(huán)境的適應(yīng)能力、增強對環(huán)境的控制能力，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。設(shè)施農(nóng)業(yè)遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過對農(nóng)作物生長現(xiàn)場的空氣溫度、濕度和土壤的溫度、濕度等數(shù)據(jù)采集，讓農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)專家等實時掌握農(nóng)作物的現(xiàn)場生長環(huán)境，使農(nóng)業(yè)專家能夠結(jié)合農(nóng)作物不同生長期（如：開花期、結(jié)果期）、不同的季節(jié)對溫度、濕度的要求，進行人為干預(yù)、給予指導(dǎo)建議，保證農(nóng)作物有一個合適的生長環(huán)境。