蔬菜大棚是我国反季节蔬菜的主要种植方式,大棚蔬菜的产量和质量不仅直接影响农户的经济效益,而且还影响着我国大部分居民冬季的“菜篮子”。我国北方冬季时常出现降雪天气,若降雪尤其夜间降雪后,不能及时清理蔬菜大棚棚膜上的积雪,轻则影响作物光合作用导致减产降质,重则造成大雪压塌大棚,进而给农户带来巨大的经济财产损失。我国现阶段蔬菜大棚除雪方式基本以人工除雪为主,除雪效率低、费时费力,无法快速实现棚区大面积除雪;即便有些大棚采用了半自动化除雪设备,其智能化、自动化水平也较低,多数仍需人工全程参与,同样做不到短时间内全面清除棚顶积雪。本研究旨在实现降雪天蔬菜大棚实时除雪,通过深入调查研究国内外大棚除雪智能化设备领域研究现状,在现有除雪设备的基础上进行改进,研究设计了一套蔬菜大棚智能除雪监控系统模型。(1)现有除雪车机械结构设计改进。将结构相同、螺纹方向相反的除雪毛刷和螺旋式除雪铲作为清雪执行机构置于除雪车两端实现前后双向除雪;以履带车作底盘增加除雪车的运行稳定性;车身设计为半球状便于车身及棚面积雪滑落。(2)降雪信息采集与速度匹配模块设计。对OV5640摄像头和家用星光级WEB摄像机采集的原始图像进行图像处理,提取出雪深刻度值和实时降雪强度信息,依据自主规定标准匹配除雪车运行速度参数。分析实时降雪情况,实现在特定时间段内除雪车按照给定速度参数及时除雪。(3)除雪车控制系统设计。以STM32最小系统为控制系统核心,对除雪车运行速度、清雪执行机构转速进行实时监测、运算,并进行误差校正以维持除雪车可靠稳定匀速除雪。采用压力传感器作为制动开关,依据其示数变化实现除雪车制动与清雪执行机构换向功能。(4)远程操控系统设计。运用组态王软件为农民设计出易学易操作的人性化远程操控界面;结合4G DTU实现参数数据的远程传输;结合MATLAB、EXCEL等内部应用软件搭建起软件平台实现数据处理、控制系统的参数显示与异常报警,农户可根据监控数据和画面及时对相关部件进行检修调整。该模型结构简单,设备搭建成本低,运行稳定可靠,远程操控界面简单、易懂、易操作,经试验验证,能够很好的达到预期效果。