本文選題：無線傳感網(wǎng)路　切入點：設施農(nóng)業(yè)　出處：《江蘇大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：設施農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中,調(diào)控農(nóng)作物生長的環(huán)境參數(shù),使其擺脫自然環(huán)境的約束,建立最經(jīng)濟的生長環(huán)境,有利于獲取產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益的最大化。因此,為了能夠準確監(jiān)測溫室蔬菜大棚內(nèi)部的溫度、濕度以及二氧化碳等環(huán)境參數(shù),并采用控制系統(tǒng)進行參數(shù)調(diào)整,達到優(yōu)化蔬菜生長環(huán)境、提升農(nóng)作物品質(zhì)的目的。本文對設施農(nóng)業(yè)的無線傳感網(wǎng)絡技術進行了研究,獲得的主要成果如下:(1)分析了設施農(nóng)業(yè)中無線傳感網(wǎng)路技術的主要設計理論和各主要設計要素的方案性能對比,為本項目后續(xù)的設計要素類別選擇(如無線通信技術的類型選擇、傳感器的選擇以及控制系統(tǒng)的設計等),提供了參考依據(jù)。(2)實現(xiàn)了溫室蔬菜大棚的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件和硬件設計。選擇ZigBee通信模塊作為無線傳感網(wǎng)絡的主要技術;完成了系統(tǒng)監(jiān)控體系、終端節(jié)點、傳感器電路和實現(xiàn)代碼、無線網(wǎng)絡路由等環(huán)節(jié)的設計;確定了無線網(wǎng)絡路由的控制算法為改進ZBR算法,并通過仿真獲取了系統(tǒng)時間與節(jié)點的分布規(guī)律,以此驗證了該算法的合理性。(3)對系統(tǒng)的整體網(wǎng)絡傳輸性能進行了測試。選擇了8個不同等級的節(jié)點間距,進行數(shù)據(jù)包的傳送和接收試驗。結果表明,該系統(tǒng)的最大丟包率僅為4.6%,處于較低的范圍,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的通信效果。故可以認為本系統(tǒng)采用的基于Zig Bee通信模塊的無線傳感網(wǎng)絡設計是滿足工程需要的。(4)實現(xiàn)了基于無線傳感網(wǎng)絡的溫室大棚環(huán)境參數(shù)調(diào)整設施的控制系統(tǒng)設計。對溫室大棚卷簾自動控制系統(tǒng)以及二氧化碳罐啟閉自動控制系統(tǒng)進行了硬件和軟件設計。為驗證系統(tǒng)的性能,還分別在一定時間內(nèi)進行了光照強度和二氧化碳濃度的測試,良好的試驗結果表明,本文對溫室大棚卷簾和二氧化碳罐的啟閉控制系統(tǒng)的設計是合理的,通過系統(tǒng)的自動控制,溫室的光照強度參數(shù)和二氧化碳濃度均保持在良好的參數(shù)范圍內(nèi),為農(nóng)作物的良好生長和品質(zhì)的提升奠定了基礎。(5)完成了無線傳感系統(tǒng)應用于柴米河技術應用示范基地的軟件演示過程。結果表明,該系統(tǒng)的構建,能夠?qū)崿F(xiàn)24小時蔬菜大棚的環(huán)境監(jiān)測,且數(shù)據(jù)精度較高,監(jiān)控效果良好。
[Abstract]:In the system of protected agriculture, the environmental parameters of crop growth should be regulated to get rid of the constraints of the natural environment and to establish the most economical growth environment, which is conducive to maximizing the yield, quality and economic benefits. In order to accurately monitor the environmental parameters such as temperature, humidity, carbon dioxide and so on in greenhouse vegetable greenhouse, and adopt the control system to adjust the parameters, the vegetable growth environment can be optimized. The purpose of improving crop quality. This paper studies the wireless sensor network technology of facility agriculture. The main results obtained are as follows: (1) the main design theory of wireless sensor network technology in facility agriculture and the performance comparison of the main design elements are analyzed. Selection of design element categories for the future of this project (e.g., type selection of wireless communication technologies, The selection of sensors and the design of control system provide reference basis for realizing the software and hardware design of environment monitoring system of greenhouse vegetable shed. The ZigBee communication module is chosen as the main technology of wireless sensor network. The system monitoring system, terminal node, sensor circuit and implementation code, wireless network routing and other links are designed, and the control algorithm of wireless network routing is determined to improve the ZBR algorithm. The distribution law of system time and nodes is obtained by simulation, which verifies the rationality of the algorithm. The overall network transmission performance of the system is tested. Eight different levels of node spacing are selected. The results show that the maximum packet loss rate of the system is only 4.6, which is in a low range. It can be considered that the wireless sensor network design based on Zig Bee communication module can meet the need of engineering.) the greenhouse environment parameter based on wireless sensor network is realized by the system. The hardware and software design of the automatic control system for the shutter in greenhouse and the automatic control system for the hoisting and closing of carbon dioxide tank are carried out to verify the performance of the system. The light intensity and carbon dioxide concentration were tested in a certain period of time. The good test results show that the design of the hothouse shutter and carbon dioxide tank control system in this paper is reasonable, through the automatic control of the system, The light intensity parameters and carbon dioxide concentration in greenhouse are kept in good range. The software demonstration process of wireless sensor system applied to Chaimihe technology application demonstration base has been completed. The results show that the system is constructed. It can realize the environmental monitoring of vegetable greenhouse in 24 hours, and the precision of data is high, and the monitoring effect is good.
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.9;TN92

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本文編號：1651137