【摘要】：提高農(nóng)作物產(chǎn)量,保證農(nóng)作物在適宜的條件下生長(zhǎng)是一個(gè)重大難題,農(nóng)業(yè)環(huán)境參數(shù)信息無(wú)法實(shí)時(shí)在線準(zhǔn)確測(cè)量。隨著物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、、Zigbee無(wú)線通訊技術(shù)、GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、自動(dòng)化智能化控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)的交互與貢獻(xiàn)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物信息遠(yuǎn)程監(jiān)控變得可能,提高了農(nóng)業(yè)環(huán)境溫濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等測(cè)量精度,并可經(jīng)過(guò)處理提取有關(guān)被測(cè)環(huán)境信息的特征參數(shù)。本文首先介紹系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求,并由此提出系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層論證,構(gòu)建起系統(tǒng)的硬件架構(gòu)。系統(tǒng)總體框架由環(huán)境參數(shù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、控制模塊、視頻模塊、報(bào)警模塊組成,根據(jù)外界環(huán)境的變化,各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)各自的系統(tǒng)功能,并由模糊PID復(fù)合線性算法對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控。其次,根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能結(jié)合軟件模型,設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件監(jiān)控平臺(tái),通過(guò)平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境數(shù)據(jù)信息,并可以對(duì)數(shù)據(jù)和設(shè)備進(jìn)行有效的控制,使農(nóng)作物生長(zhǎng)在最佳的環(huán)境。最后,結(jié)合硬件的搭建和軟件開(kāi)發(fā),完成系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。本文采用采用在實(shí)驗(yàn)室、溫室環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)室條件下通過(guò)對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)精確采集,有效驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在溫室條件下,控制決策過(guò)程中采用模糊PID算法,使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集精度顯著提高,進(jìn)一步方案的正確性。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S126;TP277
【圖文】：

圖 2-1 總體設(shè)計(jì)框圖聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)中感知層是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供層，主要作用是通過(guò)數(shù)據(jù)采集�？丨h(huán)境數(shù)據(jù)參數(shù)。并由各系列傳感器組成，傳感器獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)智塊傳送至上層。采集的主要數(shù)據(jù)由環(huán)境溫度、溫濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳強(qiáng)度等參數(shù)構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)層以局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)構(gòu)建起通道，主要將采集數(shù)據(jù)傳送至上層，兼管整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理功能知層與應(yīng)用層之間的橋梁，將感知層的數(shù)據(jù)傳送至信息處理單元，監(jiān)管處理，同時(shí)對(duì)感知層傳達(dá)命令信息，進(jìn)行相關(guān)環(huán)境設(shè)備調(diào)控，到農(nóng)作物生長(zhǎng)的最佳條件。除此之外，應(yīng)用層還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能[19]。 感知層

第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)信息遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，感知層主要通過(guò)度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、土壤 PH 值傳感器、二氧化碳強(qiáng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，安置在溫室大棚內(nèi)的傳感器搭建起 Zigbee 和 GPR農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境數(shù)據(jù)參數(shù)的采集與監(jiān)測(cè)，同時(shí)控制服務(wù)器模塊將行存儲(chǔ)、分析，與上層網(wǎng)絡(luò)通訊之間對(duì)接，能夠及時(shí)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)成準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)查詢和控制。此外，感知層還負(fù)責(zé)完成對(duì)驅(qū)動(dòng)設(shè)備燈、報(bào)警模塊、敞篷設(shè)備、澆灌設(shè)備的關(guān)閉[20]�？傊�，客戶端進(jìn)行傳遞，實(shí)現(xiàn)參數(shù)變更和相應(yīng)設(shè)備的正確控制。感知層控制

圖 2-3 網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)圖過(guò) Zigbee 與 GPRS 構(gòu)建起異網(wǎng)融合結(jié)構(gòu)，將采集的溫度、濕度 值、二氧化碳等數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控處理中心，以組態(tài)軟件構(gòu)成應(yīng)用戶端可以經(jīng)過(guò)電腦、手機(jī)訪問(wèn)監(jiān)控系統(tǒng)控制界面，實(shí)時(shí)掌控農(nóng)作息[22]。用層聯(lián)網(wǎng)的核心功能是對(duì)傳感器采集的信息進(jìn)行有效的更新利用，根數(shù)據(jù)，形成與實(shí)際預(yù)設(shè)相匹配的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶端控制者可以溫室進(jìn)行日常的維護(hù)和管理，終端用戶可以使用電腦、手機(jī)、IP絡(luò)層的 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的傳輸。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2789170