基于物联网的光伏温室温度预测与环境监控系统

海涛1 招兴业1 陆剑锋2 王钧3

1.广西大学电气工程学院 2.广西中烟工业有限责任公司 3.华蓝设计(集团)有限公司

摘要：针对大型温室群普遍存在耗能高、监测困难及温度调控滞后等问题，设计集光伏发电、低功耗广域物联网和长短期记忆网络预测技术于一体的温室监控系统。根据广西桂南地区的气候特征，通过Ecotect仿真得出屋顶光伏组件覆盖率在25%或33%时可兼顾光伏发电和温室内部采光效果。监控系统利用LoRa和NB—IoT技术混合组网实现环境参数的无线采集，上位机结合云平台及物联网技术对温室环境进行远程监控，并运用采集数据训练WOA—LSTM模型为温度预测提供支撑。测试表明，系统通信距离在500 m内，丢包率不超过3%，满足大型温室群对环境信息采集和稳定传输的需求，温度预测模型的均方根误差和平均绝对误差分别为0.476℃、0.367℃，可为温度预测和提前调控提供参考。该系统能够实现温室环境的实时监测、温度预测与调控，可为进一步提高温室种植作物的产量和质量提供借鉴。