一、背景
近年来，随着农业种植技术的发展，温室大棚在我国种植业得到了广泛应用，但当前大多数温室大棚仍采用人工管理方式对棚内“温光水气肥”等环境条件进行监测和控制，不仅耗费人力和精力，还难以精准、及时测控和调控环境参数。因而，在物联网技术迅速发展的背景下，温室大棚智能监测系统应运而生。
二、方案概述
本方案基于信立科技XL58无线环境监测终端，配置多种环境参数传感器，通过物联网技术实时采集温室大棚内的空气温湿度、光照强度、土壤温湿度、CO2浓度等环境参数，与农作物不同生长周期内所需的环境指标进行比较，从而及时对棚内环境参数作出调控，以促进农作物的生长，提高温室大棚的亩产量，带来更高的经济效益。可将监测系统通过以太网接口、RS485接口，接入PLC、DCS、设备控制器等系统，实现环境参数监测和控制系统联动，实现智能化环境参数调控。
三、方案详细设计
通过XL58无线环境监测终端采集空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO2传感器、光照传感器等感知器件的参数，通过4G或NB通信模式将数据上传至云平台，并可在现场安装大屏实时显示数据。
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▲系统架构图
01核心设备层
传感器：在棚内适当的位置部署空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO2传感器、光照传感器等感知器件，采集大棚内空气和土壤的温湿度、CO2浓度、光照强度等环境参数；
XL58无线环境监测终端：将传感器接入XL58无线环境监测终端，实现棚内环境参数采集。
XL58按客户要求配置、供货。支持NB-IoT、4G、Wi-Fi、LoRa通讯、HJ/T212、MQTT、SOAP、Modbus、API、写数据库等通信协议；
按用户技术要求，配置监测相应参数的传感器，最多可配置9个传感器；
可接入用户自购的传感器，方便用户随时扩展、更换；
防护等级、显示屏尺寸、数据存储、边缘计算，都可按用户要求供货；
可根据用户要求的通信协议，接入第三方软件平台；
02网络层
传感器与XL58无线环境监测终端之间通过RS485接口采用有线组网方式，XL58与平台层之间采用4G或者NB无线通信模式。
03平台层
可根据用户要求的通信协议，接入第三方软件平台，实现数据实时监测，对当前环境条件进行分析，以便用户作出有利于农作物生长的科学决策。
四、系统功能
1、实时监测：通过XL58无线环境监测终端和多种环境参数传感器，对大棚内环境参数进行实时监测，为用户制定更合理的生产计划和决策提供科学依据，保证农作物生长环境的稳定性和优化性；
2、智能预警：将传感器采集的数据与农作物适宜生长的环境指标相比较，当实时参数超过报警阈值时，系统向手机和现场显示设备推送预警提示；
3、查询功能：用户登录系统后，可查询温室大棚内当前及历史环境参数，以便优化种植规划；
4、监测控制联动管理：支持监测系统接入棚内硬件设备控制器，在环境监测数据的基础上，与棚内灌溉设备、温度调控设备、遮阳设备等联动控制，实现智能化环境参数调控。
五、方案优势
1、环境调控更精准：相较于传统的人工监测，智能监测系统测控精度高，实时监测反馈，环境调控更加精准，为农作物提供稳定适合的生长环境，提高产量和质量；
2、生产计划科学化：通过对环境参数的数据分析和趋势预测，可制定更科学合理的生产计划和决策，提高农业生产的效率和可持续性；
3、安装简单、性价比高：本系统方案只需要根据实际需要采集的参数，在合适的位置部署传感器和XL58无线环境监测终端，经济且实用性高。
