試論設施農業遠程監控技術

陳 杉

（天津市農業機械試驗鑒定站，天津 300192）

1 前言

設施農業可以改變植物生長環境,為植物生長創造最佳條件,避免外界變化和惡劣氣候對其影響。因此，環境控制是設施農業的關鍵技術，設施農業環境監控在作物生產的經濟效果、品質優劣等方面起著重要的作用，所以環境監控是農業現代化的重要標志。移動無線通訊技術的迅速發展，為農業信息遠程監控搭建了良好平臺，也為可控環境農業的精準化、自動化監控提供了新的途徑。

影響作物生長的環境因素主要有溫度、濕度、光照和CO2濃度，而作物的生長狀態主要表現在光合作用和蒸騰作用的速度。目前，天津市設施農業環境監控手段相對滯后，設施農業生產管理基本依靠人工憑經驗操作，實時監控技術雖然在極少的無公害蔬菜設施農業中應用，但無農業專家決策系統支持，遠不能滿足天津市設施農業現代化發展的需要。

2 設施農業遠程監控系統結構及原理

2.1 結構

設施農業遠程監控系統是實現設施農業環境監控的軟硬件平臺，是一個集傳感器技術、控制技術、通訊技術、計算機技術和專家系統技術等于一體的高科技產品。

2.2 原理

該系統的基本原理是通過RS-485總線將數字傳感器與現場采集器連接，組成現場實時監控系統?，F場監控系統通過GPRS模塊與移動GPRS網絡連接，將現場采集數據實時發送到數據庫服務器，并存儲到數據庫中。在應用程序服務器端通過信息發布軟件，可以查詢數據庫服務器上SQL數據庫中的數據并發布在網絡上。軟件系統與硬件系統一起構成了一個分布式的遠程無線溫室環境監控系統）。在客戶端只要通過瀏覽器即可訪問實時數據，并瀏覽和下載所需要的歷史數據。應用該系統，可在遠離觀測現場的異地對溫室設施環境要素進行遠程監控，并可以變更數據采集系統的一些工作參數。

3 設施農業遠程監控系統特點

3.1 遠程監控系統

實現設施農業24 h數據采集及圖像監控，為用戶及農業專家提供決策依據。

在作物生長發育過程中，環境條件的適宜與否，往往可以通過幼苗、植株、果實的長勢反映出來，不良的環境條件可能引起植株生長異常。設施農業環境條件與作物生長狀況之間存在著特定的變化及關聯關系，遠程監控系統可以24 h進行采集作物各個生育階段對溫度、濕度、土壤水份等數據及進行圖像監控，為用戶及農業專家提供決策依據，從而保證設施農業作物正常的生長發育，保證作物優質、高產。

3.2 遠程監控指導農業生產

專家決策系統通過對設施農業內影響農作物生長發育的溫度、濕度、光照等關鍵因子進行定量化的監控、數據分析掌握監測效果，以網絡方式對農作物生產情況、環境控制等給予指導建議，方便農戶提前采取措施，降低農業生產風險和成本，提高農產品的品質和附加值。

3.3 遠程監控與專家決策結合

目前，天津市設施農業環境監控手段相對滯后，設施農業生產管理基本依靠人工憑經驗操作，實時監控技術雖然在極少的無公害蔬菜設施農業中應用，但缺少農業專家決策系統支持，遠不能滿足天津市設施農業現代化發展的需要。設施農業遠程監控技術將遠程監控與農業專家決策有機結合，專家能夠通過數據監控，指導農戶灌溉、增溫、加濕等，給予指導建議，保證農作物有一個合適的生長環境。

4 結論

設施農業遠程監控系統是利用信息化手段，幫助農戶提升對環境的適應能力、增強對環境的控制能力，提高產品的產量和質量。設施農業遠程監控系統通過對農作物生長現場的空氣溫度、濕度和土壤的溫度、濕度等數據采集，讓農戶、農業專家等實時掌握農作物的現場生長環境，使農業專家能夠結合農作物不同生長期（如：開花期、結果期）、不同的季節對溫度、濕度的要求，進行人為干預、給予指導建議，保證農作物有一個合適的生長環境。