作物需水信息无线监测系统与无线远程传输系统

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1、托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。作物需水信息无线监测系统与无线远程传输系统摘要：为了解决作物需水信息的快速获取和无线远程传输问题，提出并实现了一种作物信息无线监测系统。该系统由3部分组成，即PTM一48M植物生理生态监测仪及所适配的传感器构成的数据采集与监测系统、GPRSDTU与GPRS网络构成的无线数据传输系统以及数据存储和处理中心。为此，阐述了系统的整体结构，并从软硬件两方面描述了系统的设计及实现。结果实现了GPRSDTU和PTM一48M植物生理生态监测仪的成功连接，且PTM一48M连接多个传感器，可实时采集多个信息，进

2、而实现了多通道作物需水信息的异地实时监测与无线远程传输。实践证明，该系统使用灵活，数据传输可靠。关键词：作物信息无线监测系统；传感器；GPRS；无线数据传输0引言对作物需水状况进行准确、快速和可靠的评价，是以实时监测和诊断与作物需水状况密切相关的作物水分信息为基础的。作物水分信息采集不仅是实施灌溉决策和管理的重要基础，也是现代节水农业技术体系和精量灌溉工程系统的一个重要组成部分。先进、可靠的作物水分信息采集技术、数据传输技术与采集设备则是精准、快速和连续获取作物水分信息的基础保障。目前，作物水分的数据采集与传输多为有线方式，而无线的数据传输

3、方式相对较少。本文所阐述的作物需水信息实时监测与无线远程传输系统即在不对PTM一48M植物生理生态监测仪做任何改变的情况下，与GPRSDTU成功连接，实现了多通道作物需水信息的异地实时监测与无线远程传输，为实时诊断作物水分状况提供了依据和保证随着农业科技的发展，以及国家对三农的的高度重视，特别是国家2012农业国家一号文件颁发后。国家科技园、各大农业园区、农场等农业机构企业积极寻求在良种培育、节本降耗、节水灌溉、农机装备、新型肥药、疫病防控、加工贮运、循环农业、海洋农业、农村民生等方面的高新技术，力求突破现存的农业技术瓶颈，真正实现现代化农

4、业。浙江托普仪器有限公司和浙江大学合作积极响应科技兴农政策突出农业科技创新重点，研发出农业物联网智能控制系统通过通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备等新型技术将农业和互联网连接起来提大大提高了农业生产的工作效率和精细管理，避免了“瘦肉精”、托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。“毒辣椒粉”、“红心鸭蛋”等问题的再次发生，保证了食品的安全和产量。目前此物联系统已在全国多家科技园、示范园区、农场、科研所、院校等区域成功运行，技术稳定成熟，功能齐全。为在农业种植业、畜牧养殖业等领域的生产关键环节建

5、立智能化控制、信息化管理的现代农业项目提供了强有力的技术支持。物联网的实施将大大提高国家推进科技创新增强农产品的步伐。农业物联网将开启农业生产腾飞的新篇章。托普农业物联网核心产品均属于自有品牌，自主研发生产。托普农业物联网系统主要包括三个层次：感知层：采用各种传感器（如温湿度、光照、CO2、风向、风速、雨量、土壤温湿度等）获取植物的各类信息。传输层：信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传到控制中心，各个节点可以自由配对、任意监控、互不干扰。应用层：根据WSN获取植物实时生长环境。图温湿度、光照参数等，收集各个节点的数据，进行存储和管理实现

6、整个测试点的信息动态显示，并根据各类信息进行自动灌溉、施肥、喷药、降温补光等控制、对异常信息进行自动报警。加装摄像头可以对每个大棚和整个园区进行实时监控。1系统总体设计框架本系统由FFM一48M植物生理生态监测仪与所适配的传感器构成的数据采集和监测系统、GPRSTU和GPRS网络构成的无线数据传输系统以及数据存储和处理中心3部分组成。即PTM一48M所携带的土壤水分等各类传感器采集的数据信息通过串口通讯RS一232到GPRSDTU；然后，GPRSDTU将数据打成IP包，并经GPRS空中接口接人无线GPRS网络，由移动服务商转接到Intern

7、et，到教育网一校园网；最终通过各种网关和路由到数据中心，如图1所示。2系统构成及功能托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。2．1数据采集与监测数据采集与监测主要使用PTM一48M植物生理生态监测仪及其适配的PIR一1光合作用辐射传感器(umoL／m2s)、茎流相对速率传感器(Rel．Unit)和茎干微变化传感器(um)等17个传感器，其主要功能就是完成各种信息和数据的采集与整理。PTM～48M植物生理生态监测仪是自动监测叶片CO：气体交换及蒸腾作用的四通道系统。此系统带有一套4个独创的自动开合叶室，叶室逐一运转。在开放的光合系统

8、中，CO：的交换由CO：输出浓度(C。。)的降低量决定，次浓度的降低量是与引入的周围环境空气(Ci。)相比较得出的。托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。2．2无线数据