基于OPC UA技術的智慧農(nóng)業(yè)的研究與應用
本文關鍵詞: OPC UA 實時監(jiān)控 Labview 智能大棚 PLC 出處:《中國科學技術大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:時代不斷進步,科技不斷發(fā)展,在農(nóng)業(yè)領域信息技術的出現(xiàn)讓生產(chǎn)過程變得智能化。智慧農(nóng)業(yè)即農(nóng)業(yè)環(huán)境智能監(jiān)控,逐漸進入我們視線。由于現(xiàn)在我國具有的溫室監(jiān)控系統(tǒng)大多數(shù)是以硬件為基礎,存在界面方面的直觀性和靈活性及自動化水平較低等問題。順應時代進步要求,智慧農(nóng)業(yè)結合先進的物聯(lián)網(wǎng)及軟件技術很好的解決了現(xiàn)存的一些問題。在工控界,數(shù)據(jù)的采集與控制中逐漸引入了虛擬技術,解決了監(jiān)控系統(tǒng)的一些交互性問題。采用虛擬儀器技術開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng),在數(shù)據(jù)的處理和顯示方面更直觀、更靈活,得到各界工程師的肯定。在充分研究了我國現(xiàn)有大棚監(jiān)控系統(tǒng)具有的技術后,針對存在的一些不足,采用OPC UA和labview開發(fā)工具設計開發(fā)了一套用戶界面友好操作性強的大棚監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)中采用的OPCUA技術,是工控領域使用比較多的OPC的升級版本。該技術的使用,讓不同的軟硬件商家在開發(fā)產(chǎn)品時不用考慮接口問題。軟件廠商不用針對每一個設備都開發(fā)對應的驅動,大大的節(jié)約了成本。另外,Labview具有開發(fā)周期短,易學易用,界面友好等特點,在數(shù)據(jù)采集和控制方面被大多數(shù)工程師采用。在labview中使用OPC UA技術使上位機和下位機間的通信更方便,實現(xiàn)現(xiàn)場設備中的數(shù)據(jù)實時的顯示在人機界面中。本系統(tǒng)主要包括用戶登錄,登錄用戶的管理,對大棚環(huán)境中的影響因子作實時監(jiān)控并用曲線顯示。設置環(huán)境因子的數(shù)據(jù)范圍,超范圍實現(xiàn)數(shù)據(jù)的報警,將報警的數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫,供后期排查。將實時監(jiān)測的數(shù)值存到mysql數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的表中。歷史數(shù)據(jù)查詢模塊,可以根據(jù)不同的時間范圍選擇不同的數(shù)據(jù)量進行查詢顯示在曲線上,并且可以一鍵查詢一天內和一周內的數(shù)據(jù)。下位的泵或閥門的閉合狀態(tài)可以通過手動或自動兩種模式進行操作。各模塊間相互協(xié)作運行良好,已經(jīng)完成了系統(tǒng)的初步測試。設計前提出的功能需求基本已經(jīng)實現(xiàn),對大棚可以進行完全監(jiān)控。
[Abstract]:With the continuous progress of the times and the development of science and technology, the emergence of information technology in the field of agriculture makes the production process intelligent. Intelligent agriculture is the intelligent monitoring of agricultural environment. Because most of the greenhouse monitoring systems in our country are based on hardware, there are some problems in interface, such as visualization, flexibility and low level of automation, which conform to the requirements of the times. Intelligent agriculture combines advanced Internet of things and software technology to solve some existing problems. In the industrial control field, data acquisition and control gradually introduced virtual technology. Some interactive problems of monitoring system are solved. The monitoring system developed by virtual instrument technology is more intuitive and flexible in data processing and display. It has been affirmed by engineers from all walks of life. After fully studying the technology of the existing greenhouse monitoring system in our country, it aims at some shortcomings. Using OPCUA and labview development tools, a set of user interface friendly and operable greenhouse monitoring system is designed and developed. The OPCUA technology is used in this system. It is an upgraded version of OPC, which is widely used in industrial control field. The use of this technology. Let different software and hardware vendors in the development of products do not have to consider the interface problem. Software manufacturers do not need to develop a corresponding driver for each device, greatly reducing the cost. Labview has the characteristics of short development cycle, easy to learn and use, friendly interface and so on. In the aspect of data acquisition and control, most engineers use OPC UA technology in labview to make the communication between upper computer and lower computer more convenient. Realize the real-time display of data in the field equipment in the man-machine interface. This system mainly includes user login, login user management. The influence factors in the greenhouse environment are monitored in real time and the curve is displayed. The data range of the environment factor is set, the alarm of the data is realized over the range, and the alarm data is saved to the database. For later search. The real-time monitoring of the value of the mysql database created in the table. Historical data query module, according to different time ranges to select different amounts of data query displayed on the curve. The closed state of the lower pump or valve can be operated in manual or automatic mode. Each module works well in cooperation with each other. The preliminary test of the system has been completed. The functional requirements put forward before the design have been basically realized, and the greenhouse can be completely monitored.
【學位授予單位】:中國科學技術大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S126;TP277
【參考文獻】
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,本文編號:1493454
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