基于无线传感器网络的温室C02浓度监控系统

摘要：

设计了一种温室二氧化碳(CO2)浓度监控系统,该系统由传感器节点、C02浓度调控节点、无线通信网络和上位机软件平台构成.采用红外CO2测量模块S300作为传感器节点的核心模块对温室CO2浓度进行实时测量,并将采集到的CO2浓度、温湿度、光照等环境信息通过无线网络传输至上位机软件平台,实现了对温室环境的远程监控.上位机软件平台对采集到的环境参数进行处理、信息网络同步,并通过模糊PID算法对温室内CO2浓度进行智能调节.在通信过程中,传感器节点实时采集接收信号强度(RSSI),在保证数据传输质量的同时有效调整无线发射功率以延长节点寿命.在实验室条件下配备了标准浓度的CO2气体样品对设计的传感器节点性能进行了标定和表征,结果显示,该传感器对CO2体积分数的检测下限小于5×10-5;对体积分数为3×10-4和6.5 × 10“的CO2气体样品分别进行了10h的长期测量,相对波动小于2.6％.将该监测系统在吉林省长春市双阳区奢岭镇国信采摘园进行了现场调控试验,试验温室面积为640 m2,设定温室中CO2的目标体积分数为8×10-4,经调控后温室中CO2体积分数的波动范围约为(8±0.42)×10-4.该CO2监测系统具有小型化、高性价比、高测量精度等优势,实现了信息的智能化管理与远程同步,以及温室内CO2浓度的智能调控.

关键词：温室、CO2浓度传感器、无线通信网络、监控系统

所属期刊栏目：48

分类号：S625.5+1(设施园艺（保护地栽培）)

资助基金：“十二五”国家科技支撑计划项目2014BAD08B03、2013BAK06B04;国家自然科学基金项目61307124、11404129;吉林省科技发展计划项目20120707、20140307014SF;长春市科技发展计划项目11GH01、14KG022;集成光电子学国家重点实验室开放课题项目IOSKL2012ZZ12

在线出版日期：2017-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：280-285,367