农业物联网自动监测和预警系统

监测系统工作机制和原理

　　物联网自动监测系统由传感器、基站和网络云平台组成。整个系统不需要任何外接电源和任何其他电缆。物联网自动监测站主机收到各个传感器的数据后通过GPRS网络发送到中央数据平台。用户可通过电脑、手机等登陆网络平台随时随地查阅监测数据，并通过网络平台对监测站进行统一监控和管理。如监控监测站的工作状态和对每台检查站的采集频率、传输频率、预警阀值等都可以通过网络平台进行远程管理。

　　监测系统工作原理图

　　自动监测系统可以对土壤水分、空气温湿度、有效光合辐射等进行长期在线监测，监测频率和数据发送频率可以在5分钟至每小时之间进行设置，由于是固定埋设的传感器，其监测*不受人为影响，可以将空气温湿度、土壤水分及有效光合辐射的微小变化量及参数的变化趋势都能够准确地监测下来。由于不需　　要任何电缆，所以不影响温室内耕作、采摘等生产管理，并无线节点安装好之后非常美观。

　　主机扩展功能：监测站可以以有线方式连接一套气象传感器（风速风向、空气温湿度、太阳辐射、大气压和降雨）。所有传感器都安装在一体化的主机架上，与主机仪器组成一台高集成度的精巧农业气象站。

　　数据平台预警机制

　　数据平台是一款基于B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式的数据平台软件，它是数据的接收、处理和存储中心，也是监测数据的展示平台及向第三方系统提供数据服务的平台。

　　各型自动监测设备如自动气象站、自动雨量站、自动墒情站等的监测数据按照一定频率自动发送到数据平台。因此数据平台可以实时监测监测设备上传的各传感器的数据，与预定义的阈值进行进行比较。如果传感器数据达到设定的阈值条件，将会通过邮件等方式发送预警信息。用户也可通过PC登录平台，通过消息中心功能查看预警信息。

　　预警功能示意图

　　系统预警信息生成步骤和方式：

　　①阈值定义提供用户界面，用户可以选择某一测站上的某一传感器，比如空气温度，或CO2浓度，然后设定阈值，并定义比较方法。比较方法可以是大于或小于等。例如选择空气温湿度传感器，定义阈值空气温度小于120C。

　　②数据检查数据检查服务自动实时检查测站按照预设频率，比如每1小时上传一次，上传的所有数据，对比相应测站及传感器阈值定义，查看是否有达到阈值的数据。

　　③信息生成如果空气温度监测数据低于120C，则生成预警信息；

　　④信息发送将预警信息发送到目的地址，并处理生成历史记录，数据处理记录等。

　　⑤信息显示消息中心，提供预警信息显示功能，显示新预警信息及历史记录。

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