基于ＭＣＧＳ与ＤＴＵ的农业蔬菜基地 远程监控系统的设计（上）

提出了利用 ＭＣＧＳ与 ＤＴＵ进行农业蔬菜基地远程监控系统的设计，该方案通过传感器采集各个农业基地 现场环境的温度、湿度、光照、气体浓度等参数，传输给基地现场的数据采集与显示终端，该终端的显示界面是基于 ＭＣＧＳ组态软件的二次开发。该系统提出了利用 ＤＴＵ进行远程通信、ＧＰＲＳ网络作为传输通道，实现 ＰＣ机与昆仑通 态 ＭＣＧＳ的通信，远程监控各个农业基地的环境参数，实现设备和基地之间的远程信息的交换。主要介绍了该系统的 整体结构，详细描述了上位机 ＭＣＧＳ的设计思路与 ＤＴＵ的通信原理及设计过程。

当前我国的农业正由小规模种植的个体方式向集约化的 大规模基地种植方式转变，随之而来的各种问题也越发显现， 比如灌溉问题、通风问题、光照问题等。为解决这一问题，必 须开发一个依靠计算机，以现代通信技术为基础的农业安全 监控系统，实现高效率、信息化的管理模式［１］。 本研究介绍的远程监控系统主要完成了对蔬菜基地的监 控，实现了对现场环境参数的实时采集、报警、数据的存档等 现代化管理。本系统将最先进的 ＤＴＵ／ＧＰＲＳ无线网络技术， 应用到 ＰＣ机与昆仑通态 ＭＣＧＳ的通信里，使远程监控对象 的环境参数（温湿度、光照度、气体浓度等数据以及报警信 号）通过 ＧＰＲＳ无线方式实时传输给信息管理中心，实现在控 制中心的计算机上同时对几个不同地点的大棚进行远程监 控。同时信息管理中心的计算机通过 ＤＴＵ进行无线通信， ＤＴＵ再通过串口跟昆仑通态触摸屏相连，管理中心根据相应 的报警信息，发送控制命令给基地现场数据采集与显示终端， 执行相应的控制操作［２］。

１ 系统设计

整个远程监控系统主要分为蔬菜基地现场环境数据的采 集、基地现场数据采集与显示终端的监控与通信、信息管理中 心的监控设计。数据采集层主要负责各个基地环境参数的采 集和传送，由 ＲＳ－４８５总线构成现场的底层网络。系统结构 如图 １所示。 基地现场数据采集与显示终端使用的软件是工控组态软 件 ＭＣＧＳ７７嵌入式版本，设计好的工程下载到基地现场数据采集与显示终端触摸屏（昆仑通态 ＴＰＣ７０６２ＫＸ），然后通过跟 传感器连接，可以实现对环境参数的采集，用户可以根据作物 生长需求，设置各项环境参数的上限和下限，并进行智能控 制。而且比较采用 ＶＣ或 ＶＢ自行编写上位机监控程序来说， 开发周期比较短，可快速生成监控界面。ＭＣＧＳ的主要特性 为：（１）网络功能强大。支持以太网 ＴＣＰ／ＩＰ通信、串口通信、 Ｍｏｄｅｍ串口通信，可以方便快捷地实现远程数据传输。（２） 实时数据库，是整个系统的核心。每个部件都跟实时数据库 进行数据之间的输入和输出，并有效检测出存在于数据中的 错误。（３）可以同时支持多个硬件设备。以实时数据库为中 心，每个设备对应的构件都与之建立相互独立的联系，不会因 为其中一个改变而影响这个系统［３］。

远程监控层主要基于 ＴＣＰ／ＩＰ协议，采用 Ｂ／Ｓ模式完成 远程监控功能。远端客户可以登录浏览器，进入设计好的远 端界面，通过获取摄像头的视频图像直观地观察各个大棚的 植物的生长状况，也可以通过相关环境参数的显示客观分析 实时状况，还可以根据历史数据进行相关的分析，执行相关的操作。