1、系统简介

该系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。同时，该系统还可以通过手机、pda、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。

2、系统组成

该系统包括：传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。

（1）传感终端

温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数，通过无线采集终端以gprs方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产。

（2）通信终端及传感网络建设

温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成：温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设；温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后，将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。

（3）控制终端

温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，通过gprs模块与管理监控中心连接。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。

（4）视频监控系统

作为数据信息的有效补充，基于网络技术和视频信号传输技术，对温室大棚内部作物生长状况进行全天候视频监控。该系统由网络型视频服务器、高分辨率摄像头组成，网络型视频服务器主要用以提供视频信号的转换和传输，并实现远程的网络视频服务。在已有internet上，只要能够上网就可以根据用户权限进行远程的图像访问、实现多点、在线、便捷的监测方式。

（5）监控中心

监控中心由服务器、多业务综合光端机、大屏幕显示系统、ups及配套网络设备组成，是整个系统的核心。建设管理监控中心的目的是对整个示范园区进行信息化管理并进行成果展示。

（6）应用软件平台

通过应用软件平台可将土壤信息感知设备、空气环境监测感知设备、外部气象感知设备、视频信息感知设备等各种感知设备的基础数据进行统一存储、处理和挖掘，通过中央控制软件的智能决策，形成有效指令，通过声光电报警指导管理人员或者直接控制执行机构的方式调节设施内的小气候环境，为作物生长提供优良的生长环境。

3、特色与创新

先进性：所采用的传感器、通信技术和软件平台在国内均属领先水平。

可靠性：系统的软硬件经过大量实际应用和严格测试，具有良好的可靠性。

易用性：硬件设备安装维护方便，软件平台界面友好，操作方便，易学易用。

扩展性：软硬件采用模块化设计，可扩充结构及标准化模块结构，便于系统适应不同规范和功能要求的监控系统。

一、基本情况：

近年来，农业温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、土壤湿度、co2浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。

针对目前温室大棚发展的趋势，提出了一种大棚远程监控系统的设计。根据大棚监控的`特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于gprs的农业温室大棚智能监控管理系统使这些成为可能。

二、系统方案：

1、系统概述

深圳信立科技有限公司温室大棚智能监控系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。

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为鼓励基于项目的温室气体自愿减排交易，保障有关交易活动有序开展，制定了《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》，下面是暂行办法的详细内容。

第一条 为鼓励基于项目的温室气体自愿减排交易，保障有关交易活动有序开展，制定本暂行办法。

第二条 本暂行办法适用于二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)、氧化亚氮(n2o)、氢氟碳化物(hfcs)、全氟化碳(pfcs)和六氟化硫(sf6)等六种温室气体的自愿减排量的交易活动。

第三条 温室气体自愿减排交易应遵循公开、公平、公正和诚信的原则，所交易减排量应基于具体项目，并具备真实性、可测量性和额外性。

第四条 国家发展改革委作为温室气体自愿减排交易的国家主管部门，依据本暂行办法对中华人民共和国境内的温室气体自愿减排交易活动进行管理。

第五条 国内外机构、企业、团体和个人均可参与温室气体自愿减排量交易。

第六条 国家对温室气体自愿减排交易采取备案管理。参与自愿减排交易的项目，在国家主管部门备案和登记，项目产生的减排量在国家主管部门备案和登记，并在经国家主管部门备案的交易机构内交易。

中国境内注册的企业法人可依据本暂行办法申请温室气体自愿减排项目及减排量备案。

第七条 国家主管部门建立并管理国家自愿减排交易登记簿(以下简称“国家登记簿”)，用于登记经备案的自愿减排项目和减排量，详细记录项目基本信息及减排量备案、交易、注销等有关情况。

第八条 在每个备案完成后的10个工作日内，国家主管部门通过公布相关信息和提供国家登记簿查询，引导参与自愿减排交易的相关各方，对具有公信力的自愿减排量进行交易。

第九条 参与温室气体自愿减排交易的项目应采用经国家主管部门备案的方法学并由经国家主管部门备案的审定机构审定。

第十条 方法学是指用于确定项目基准线、论证额外性、计算减排量、制定监测计划等的方法指南。

对已经联合国清洁发展机制执行理事会批准的清洁发展机制项目方法学，由国家主管部门委托专家进行评估，对其中适合于自愿减排交易项目的方法学予以备案。

第十一条 对新开发的方法学，其开发者可向国家主管部门申请备案，并提交该方法学及所依托项目的设计文件。国家主管部门接到新方法学备案申请后，委托专家进行技术评估，评估时间不超过60个工作日。

国家主管部门依据专家评估意见对新开发方法学备案申请进行审查，并于接到备案申请之日起30个工作日内(不含专家评估时间)对具有合理性和可操作性、所依托项目设计文件内容完备、技术描述科学合理的新开发方法学予以备案。

(一) 项目审定程序和步骤;

(二) 项目基准线确定和减排量计算的准确性;

(三) 项目的额外性;

(四) 监测计划的合理性;

(五)项目审定的主要结论。

(一) 采用经国家主管部门备案的方法学开发的自愿减排项目;

(四) 在联合国清洁发展机制执行理事会注册但减排量未获得签发的项目。

第十四条 国资委管理的中央企业中直接涉及温室气体减排的企业(包括其下属企业、控股企业)，直接向国家发展改革委申请自愿减排项目备案。具体名单由国家主管部门制定、调整和发布。

未列入前款名单的企业法人，通过项目所在省、自治区、直辖市发展改革部门提交自愿减排项目备案申请。省、自治区、直辖市发展改革部门就备案申请材料的完整性和真实性提出意见后转报国家主管部门。

第十五条 申请自愿减排项目备案须提交以下材料：

(一) 项目备案申请函和申请表;

(二) 项目概况说明;

(三) 企业的营业执照;

(四) 项目可研报告审批文件、项目核准文件或项目备案文件;

(五) 项目环评审批文件;

(六) 项目节能评估和审查意见;

(七) 项目开工时间证明文件;

(八) 采用经国家主管部门备案的方法学编制的项目设计文件;

(九) 项目审定报告。

第十六条 国家主管部门接到自愿减排项目备案申请材料后，委托专家进行技术评估，评估时间不超过30个工作日。

第十七条 国家主管部门商有关部门依据专家评估意见对自愿减排项目备案申请进行审查，并于接到备案申请之日起30个工作日内(不含专家评估时间)对符合下列条件的项目予以备案，并在国家登记簿登记。

(一) 符合国家相关法律法规;

(二) 符合本办法规定的项目类别;

(三) 备案申请材料符合要求;

(五) 具有额外性;

(六) 审定报告符合要求;

(七) 对可持续发展有贡献。

(一) 减排量核证的程序和步骤;

(二) 监测计划的执行情况;

(三) 减排量核证的主要结论。

对年减排量6万吨以上的项目进行过审定的机构，不得再对同一项目的减排量进行核证。

第十九条 申请减排量备案须提交以下材料：

(一) 减排量备案申请函;

(二) 项目业主或项目业主委托的咨询机构编制的监测报告;

(三) 减排量核证报告。

第二十条 国家主管部门接到减排量备案申请材料后，委托专家进行技术评估，评估时间不超过30个工作日。

(一) 产生减排量的项目已经国家主管部门备案;

(二) 减排量监测报告符合要求;

(三) 减排量核证报告符合要求。

经备案的减排量称为“核证自愿减排量(ccer)”，单位以“吨二氧化碳当量(tco2e)”计。

第二十二条 自愿减排项目减排量经备案后，在国家登记簿登记并在经备案的交易机构内交易。用于抵消碳排放的减排量，应于交易完成后在国家登记簿中予以注销。

第二十三条 温室气体自愿减排量应在经国家主管部门备案的交易机构内，依据交易机构制定的交易细则进行交易。

经备案的交易机构的交易系统与国家登记簿连接，实时记录减排量变更情况。

(一) 机构的注册资本及股权结构说明;

(二) 章程、内部监管制度及有关设施情况报告;

(三) 高层管理人员名单及简历

(五) 交易细则。

(一) 在中国境内注册的中资法人机构，注册资本不低于1亿元人民币;

(三) 拥有具备相关领域专业知识及相关经验的从业人员;

(四) 具有严格的监察稽核、风险控制等内部监控制度;

(五) 交易细则内容完整、明确，具备可操作性。

第二十六条 对自愿减排交易活动中有违法违规情况的交易机构，情节较轻的，国家主管部门将责令其改正;情节严重的，将公布其违法违规信息，并通告其原备案无效。

(一) 营业执照;

(二) 法定代表人身份证明文件;

(三) 在项目审定、减排量核证领域的业绩证明材料;

(四) 审核员名单及其审核领域。

(一) 成立及经营符合国家相关法律规定;

(二) 具有规范的管理制度;

(三) 在审定与核证领域具有良好的业绩;

(五) 具备一定的经济偿付能力。

第二十九条 经备案的审定和核证机构，在开展相关业务过程中如出现违法违规情况，情节较轻的，国家主管部门将责令其改正;情节严重的，将公布其违法违规信息，并通告其原备案无效。

第三十条 本暂行办法由国家发展改革委负责解释。

第三十一条 本暂行办法自印发之日起施行。

我国是一农业大国，农业是国家的重要经济命脉。提高单位面积的作物的产量 、生产优质农产品是 现阶段农业发展的迫切要求，而温室大棚是实现高产、优质农业的一个重要的组成部分。温室大棚是一种可以改变植物生长环境，根据作物生的最佳生长条件，调节温室气候使之一年四季满足植物生长需要，不受气候和土壤条件的影响，能够避免外界四变化和恶劣气候对其影响的场所，并且能在有限的土地上周年地生产各种不同的蔬菜、鲜花等反季节作物的一种温室设施。温室生产以达到调节作物生长过程中的产期，促进在不同时期作物的发育提高作物 品质、产量等为目的。温室棚依照不同的屋架、采光材料又可分为很多种类，如玻璃温室、塑料温室等。温室结构的建造标准是既能密封保温，便于通风降温。但是作物要想现高产、优质、仅仅靠温室保温是不行的，需要对农作物的生长环境进行多方位多的精确采集和实时的控制。目前国家提出要狠抓农业科技革命的新型农业道路，实施数字化精准农业温室大棚是现代农业发展改革的一大措施。数字化精准农业温室大棚技术是从 生产理念、经营主体、农业装备、先进科技成果转化、提高农业生产力等方面进行农业的改革，应用先进的技术调控差异，科学利用资源，采用信息化经营管理和组织方式进行农业生产，实现农业生产的目标管理。

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等，高度有效地利用各种资源以求得到最大的产出。大棚内高温高湿的环境 对控制系 统的可靠性控制要求很高，常用的单片机系统难以满足要求，而采用可编程逻辑控制器（plc）作为大棚的主控制器，可大大提高系统的可靠性。本文所设计的基于zigbee的温室大棚智能监控系统可很好地满足大棚的控制要求。

托普物联网作为物联网推进研发的主体，致力于温室大棚智能监控系统的研发，并制定多种方案，根据实际的具体情况，根据不同的情况，将温室大棚的系统研发力尽做到最好。

国外研现状和发展趋势

温室大棚智能监控系统的国外研究现状

在15～ 16世纪，法国、荷兰、日本就开始建造简易温室大棚。栽培过时令蔬菜或小水果。17世纪开始采用炉和热气加热以玻璃为材料的温室大棚。19世纪在法国、英格兰、荷兰出现了双面玻璃材料的温室大棚，这个时期的温室大棚 主要种植葡萄、黄瓜、草莓等。在19世纪后期 ，温室大棚种植技术从欧洲传到美洲及其世界各地。在1860年美国就建立了世界上第一个温室大棚试验站，到20世纪初美国已 有1000多个温室大棚用于各季蔬菜种植。20世纪50年代，美国、加拿大的温室大棚生产达到高峰，荷兰、德国的温室大棚工业化生产业已兴起。温室调控技术至今经历了几十年的发展过程。初期是使用传感仪表对温室设施中的光照、温度等参数进行测量，再使用手动或电动执行机构（如幕帘、通风设备等）施行简单控制。欧美等国家在30年代就相继建立了人工气候室，这些气候室就是在人工的调解下进行的。在温室大棚中人工对农作物的环境参数的控制还不是太准确，大部分的控制属于经验控制 。

随着传感仪器仪表及执行器技术的进步，温室大棚逐步可以实现分别对植物所需的环境参数如对温度、湿度、光照等几乎所有室内环境参数进行动控制的智能监控系统。从80年代开始，根据不同作物、不同生长阶段及外界环境 变化对温室环境进行综合调节控制的技术得到了快速的发展。荷兰、日本、以色列、美国、韩国、加拿大等国家是设施农业十分发达的国家，大棚以大型温室棚为主。

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这些高水平大型温室大棚的环境控制系统能够根据传感器采集室温、地湿、室内湿度、叶湿、二氧化碳浓度、溶液浓度、风速、风向、土壤含水量等植物生长状态所需的环境相关参数，结合作物生长环境所需的适宜条件，有效调节有关设备装置，将室内温、湿、光、水、肥、气等诸因素综合协调调节到最佳状态 。

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