發(fā)布時間：2020-08-11 14:09

【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是一個重大難題,農(nóng)業(yè)環(huán)境參數(shù)信息無法實時在線準確測量。隨著物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、、Zigbee無線通訊技術(shù)、GPRS無線網(wǎng)絡通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、自動化智能化控制技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)的交互與貢獻實現(xiàn)農(nóng)作物信息遠程監(jiān)控變得可能,提高了農(nóng)業(yè)環(huán)境溫濕度、光照強度、二氧化碳濃度等測量精度,并可經(jīng)過處理提取有關被測環(huán)境信息的特征參數(shù)。本文首先介紹系統(tǒng)的性能指標要求,并由此提出系統(tǒng)的總體設計方案,通過對系統(tǒng)的感知層、網(wǎng)絡層、應用層論證,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、報警模塊組成,根據(jù)外界環(huán)境的變化,各個模塊實現(xiàn)各自的系統(tǒng)功能,并由模糊PID復合線性算法對溫度進行調(diào)控。其次,根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)的功能結(jié)合軟件模型,設計系統(tǒng)的軟件監(jiān)控平臺,通過平臺實時監(jiān)控環(huán)境數(shù)據(jù)信息,并可以對數(shù)據(jù)和設備進行有效的控制,使農(nóng)作物生長在最佳的環(huán)境。最后,結(jié)合硬件的搭建和軟件開發(fā),完成系統(tǒng)的整體設計。本文采用采用在實驗室、溫室環(huán)境下對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性進行驗證。實驗室條件下通過對溫濕度數(shù)據(jù)精確采集,有效驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在溫室條件下,控制決策過程中采用模糊PID算法,使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集精度顯著提高,進一步方案的正確性。
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S126;TP277
【圖文】：

圖 2-1 總體設計框圖聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)中感知層是基礎數(shù)據(jù)提供層，主要作用是通過數(shù)據(jù)采集模控環(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、光照強度、二氧化碳強度等參數(shù)構(gòu)成。網(wǎng)絡層以局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)為基礎構(gòu)建起通道，主要將采集數(shù)據(jù)傳送至上層，兼管整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的管理功能知層與應用層之間的橋梁，將感知層的數(shù)據(jù)傳送至信息處理單元，監(jiān)管處理，同時對感知層傳達命令信息，進行相關環(huán)境設備調(diào)控，到農(nóng)作物生長的最佳條件。除此之外，應用層還負責數(shù)據(jù)的存儲能[19]。 感知層

第二章 系統(tǒng)總體設計方案設計的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)信息遠程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，感知層主要通過度傳感器、光照強度傳感器、土壤 PH 值傳感器、二氧化碳強節(jié)點構(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，同時控制服務器模塊將行存儲、分析，與上層網(wǎng)絡通訊之間對接，能夠及時根據(jù)網(wǎng)絡成準確的數(shù)據(jù)查詢和控制。此外，感知層還負責完成對驅(qū)動設備燈、報警模塊、敞篷設備、澆灌設備的關閉[20]�？傊�，客戶端進行傳遞，實現(xiàn)參數(shù)變更和相應設備的正確控制。感知層控制

圖 2-3 網(wǎng)絡層結(jié)構(gòu)圖過 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)成應用戶端可以經(jīng)過電腦、手機訪問監(jiān)控系統(tǒng)控制界面，實時掌控農(nóng)作息[22]。用層聯(lián)網(wǎng)的核心功能是對傳感器采集的信息進行有效的更新利用，根數(shù)據(jù)，形成與實際預設相匹配的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，用戶端控制者可以溫室進行日常的維護和管理，終端用戶可以使用電腦、手機、IP絡層的 Zigbee 網(wǎng)絡和 GPRS 網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)進行有效的傳輸。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2789170