Se propone el diseño de un sistema de monitorización remota de bases de hortalizas agrícolas mediante MCGS y DTU. Este esquema recopila la temperatura, la humedad, la luz, la concentración de gas y otros parámetros del entorno in situ de cada base agrícola mediante sensores, y los transmite al terminal de recopilación y visualización de datos de la base. La interfaz de visualización del terminal se basa en el desarrollo secundario del software de configuración MCGS. Este sistema propone utilizar la DTU para la comunicación remota y la red GPRS como canal de transmisión para realizar la comunicación entre el PC y el MCGS de Kunlun, monitorizar a distancia los parámetros medioambientales de cada base agrícola y realizar el intercambio de información remota entre los equipos y las bases. Presenta principalmente la estructura general del sistema, y describe en detalle las ideas de diseño del ordenador central MCGS y el principio de comunicación y el proceso de diseño de la DTU.
En la actualidad, la agricultura de mi país se está transformando de la plantación individual a pequeña escala a la plantación intensiva de base a gran escala, y cada vez son más evidentes diversos problemas, como los problemas de riego, los problemas de ventilación, los problemas de iluminación, etc. Para resolver este problema, es necesario desarrollar un sistema de supervisión de la seguridad agrícola que se apoye en ordenadores y se base en la moderna tecnología de la comunicación para lograr un modelo de gestión de alta eficiencia basado en la información [1]. El sistema de monitorización remota presentado en este estudio completa principalmente la monitorización de las bases de hortalizas y realiza una gestión moderna, como la recopilación en tiempo real de parámetros medioambientales in situ, alarmas y archivo de datos. Este sistema aplica la tecnología de red inalámbrica DTU/GPRS más avanzada a la comunicación entre el PC y el MCGS de Kunlun, de modo que los parámetros medioambientales de los objetos de monitorización remota (temperatura y humedad, iluminación, concentración de gas y otros datos, así como señales de alarma) pueden transmitirse de forma inalámbrica a través de GPRS. El método se transmite al centro de gestión de la información en tiempo real, lo que permite la monitorización remota de invernaderos en varias ubicaciones diferentes al mismo tiempo en el ordenador del centro de control. Al mismo tiempo, el ordenador del centro de gestión de la información se comunica de forma inalámbrica a través de la DTU, y la DTU está conectada a la pantalla táctil Kunlun a través del puerto serie. Basándose en la información de alarma correspondiente, el centro de gestión envía comandos de control al terminal de recopilación y visualización de datos de la base in situ para realizar las operaciones de control correspondientes [2 ].
1 Diseño del sistema
Todo el sistema de monitorización remota se divide principalmente en la recopilación de datos medioambientales in situ de la base de hortalizas, la monitorización y comunicación de la recopilación de datos in situ de la base y los terminales de visualización, y el diseño de monitorización del centro de gestión de la información. La capa de recogida de datos se encarga principalmente de la recogida y transmisión de los parámetros medioambientales de cada base. El bus RS-485 constituye la red subyacente in situ. La estructura del sistema se muestra en la Figura 1. El software utilizado en el terminal de recogida y visualización de datos in situ de la base es la versión embebida del software de configuración de control industrial MCGS77. El proyecto diseñado se descarga en la pantalla táctil del terminal de visualización y recopilación de datos in situ de la base (Kunlun Tongtai TPC7062KX) y, a continuación, se conecta al sensor. Para realizar la recogida de parámetros medioambientales, los usuarios pueden establecer los límites superior e inferior de varios parámetros medioambientales según las necesidades de crecimiento de los cultivos, y realizar un control inteligente. Además, en comparación con el uso de VC o VB para escribir el programa de monitorización del ordenador central, el ciclo de desarrollo es más corto y la interfaz de monitorización se puede generar rápidamente. Las principales características de MCGS son: (1) Potente función de red. Soporta comunicación Ethernet TCP/IP, comunicación de puerto serie, y comunicación de puerto serie Modem, que puede realizar la transmisión remota de datos de forma cómoda y rápida. (2) La base de datos en tiempo real es el núcleo de todo el sistema. Cada componente realiza la entrada y salida de datos con la base de datos en tiempo real y detecta eficazmente los errores existentes en los datos. (3) Puede soportar múltiples dispositivos de hardware al mismo tiempo. Con la base de datos en tiempo real como centro, los componentes correspondientes a cada dispositivo establecen relaciones independientes con ella, y el sistema no se verá afectado por cambios en uno de ellos [3].
La capa de monitorización remota se basa principalmente en el protocolo TCP/IP y utiliza el modo B/S para completar la función de monitorización remota. Los clientes remotos pueden iniciar sesión en el navegador, entrar en la interfaz remota diseñada y observar intuitivamente el estado de crecimiento de las plantas en cada invernadero mediante la obtención de imágenes de vídeo de las cámaras. También pueden analizar objetivamente las condiciones en tiempo real mediante la visualización de los parámetros ambientales relevantes, y también pueden analizar las condiciones en tiempo real basándose en datos históricos. Realice análisis relevantes sobre los datos y lleve a cabo las operaciones pertinentes.