一、概述 1．1項目概況現代農業生產中的重要一環就是對農業生產環境的一些重要參數進行檢測是，如：空氣溫度、濕度、CO2含量、土壤含水量等。在農業種植問題中，溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關。進行環境監測是實現溫室大棚生產管理自動化、科學化的基本保證。大棚內的溫度、濕度、CO2等參數，直接關系到蔬菜水果的生長。目前，國外的溫室大棚設施已基本實現自動化，而國內普遍采取人工管理，這樣必然造成測控精度低、勞動強度大、測控實時性差等弊端。因些，為實現高效地精細化農業生產，需要發展出一套能自動實時監控大棚內溫/濕度、CO2含量的系統。 深圳億中安電子科技開發的 YZA蔬菜大棚環境無線遠程監測系統 是專為蔬菜種植溫室研制的溫濕度智能監控系統，能夠自動監控室內溫濕度。本方案結合了蔬菜栽培溫室的特點，采用溫濕度傳感器，克服了傳統模擬式溫濕度傳感器的不穩定、誤差大、容易受干擾、需要定期校準等嚴重缺陷，本產品測量數據準確，精度高，運行穩定，質量可靠，在蔬菜溫室大棚具有廣闊的應用前景。 二、YZA蔬菜大棚環境監控系統系統介紹2.1 系統簡介 YZA大棚環境監控系統，由環境監控服務器、無線傳感網組件、前端監測設備、電源系統、太陽能供電組件及各種傳感器組成。整個大棚現場采取無線傳感網組網，對大棚內的環境參數進行采樣，每個棚之間采用ZigBee技術的無線傳感網進行傳輸，每節點最遠直線距離可達1kM，一般架設按500米左右分布，節點之間可實現無線中繼、自組網，各種傳感器、監控設備通過網絡與環境監控服務器相連。本系統特點：采取目前先進的無線傳感網技術，安裝方便，大大減少了施工量，低功耗，必要時可采取普通電池或太陽能電池供電工作。ZigBee是一種新興的短距離、低功耗、低數據速率、低成本、低復雜度的無線傳感網技術。ZigBee采取了IEEE802.15.4強有力的無線物理層所規定的全部優點：省電、簡單、成本又低的規格；ZigBee增加了邏輯網絡、網絡安全和應用層。ZigBee主要應用領域包括工業控制、消費性電子設備、汽車自動化、家庭和樓宇自動化、醫用設備控制等。ZigBee特點 數據傳輸速率低：10KB/秒-250KB/秒，專注于低速傳輸應用。 功耗低：在低功耗待機模式下，兩節普通5號電池可使用6-24個月。 成本低：ZigBee數據傳輸速率低，協議簡單，所以大大降低了成本。 網絡容量大：網絡最多可容納65,000個設備。 網絡的自組織、自愈能力強，通信可靠。 數據安全： ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，采用AES-128加密算法。 工作頻段靈活：使用頻段為2.4GHz、868MHz（歐洲）和915MHz（美國），均為免執照（免費）的頻段。 2．2系統組成、工作原理在蔬菜大棚內安放 YZA溫濕度無線傳感器 及相應的基站設備。傳感器會將采集到的溫濕度信息，通過無線方式實時地向服務器發送。如果大棚當前的溫濕度不利于蔬菜生長，主機就會報警來提醒管理員做出相應的操作，從而實現大棚蔬菜的智能化管理。本套系統防水防塵，可以長時間運行于溫室等高溫高濕環境。同時前端傳感器、無線設備均采用一體化低功耗設計，如在施工中無法使用固定電源供電時，可安裝太陽能供電組件，簡化工程施工。工作原理如下圖所示： 2.3溫濕度監測：監測對象：對大棚內的溫度、濕度進行實時監測。監測實現：溫濕度傳感器采用數字溫濕度傳感器，系統通過傳感器不同的地址碼來區別每個位置的傳感器，傳感器的輸出信號通過ZigBee無線傳感網接到監控主機串口，并且在系統中的電子地圖可以標識其位置。2.4CO2濃度監測監測：監測對象：對大棚內CO2濃度進行監測，且實時報警。監測實現：在大棚內安CO2濃度探測器，再將傳感器的輸出信號通過ZigBee無線傳感網接到監控主機串口。這樣當CO2濃度超標時，系統會立即報警，通知管理人員。2.5遠程拍照（選配功能）當需要了解現場實際情況時，可通過軟件啟動遠程拍照功能，對現場情況進行拍攝，照片將通過無線網絡實時回傳到監控計算機上顯示并保存。 三、系統軟件 YZA蔬菜大棚環境無線遠程監測系統 的軟件系統介紹:本軟件系統采用.net4.0、asp.net、SqlServer2005技術開發，采用B/S+C/S混合模式，三層架構，便于后期功能擴展，普通用戶端只需要IE瀏覽器即可實現登錄訪問管理。1、系統能對大棚環境溫濕度進行采集和顯示（現場觀溫，軟件記錄）2、設定蔬菜的生長期適宜溫濕度;3、管理人員可以隨時查詢采集過來的溫濕度歷史記錄、溫濕度預警信息、溫濕度超限信息、超限處理措施及整改提示、監測點環境情況評估、監測點故障、監測點地理位置等信息。(以數據方式和動態曲線方式顯示)4、一臺上位機控制多個大棚蔬菜大棚溫濕度控制系統工作過程;5、管理人員在上位機軟件設置要控制的大棚編號和溫濕度上限和下限值，通過無線網絡發送出去;6、自動記錄實時更新并自動記錄溫濕值;7、報表打印 軟件實測溫度曲線圖 四、技術參數?l 103db鏈路預算；l ?接收靈敏度：-97dbm@1.5Vl ?發送功率：+6dbm@1.5V;l ?3000英尺無障礙傳輸距離；l ?最低睡眠電流： 1 A；l ?工作電壓：2.1~3.3V；l ?接收電流：35mA；l ?發送電流：44mA；l ?速率：250kbps；n射頻特性（除非另有說明，否則溫度=25 C，VCC=3.0V）描述最小值典型值最大值單位頻率帶（16-5MHz寬的通道）2.405 2.480GHzRX靈敏為1%PER -97-90dBmTX輸出功率4.86.16.8dBm誤差矢量幅度 1735%鄰道抑制+/-5MHz 47 dB+/-10MHz 51 dB頻率誤差容限 40ppm輸出功率控制范圍 30 dB空氣傳播的數據速率 250 kbps諧波（第二和第三） -41.2 dBm/MHz