本文關(guān)鍵詞：基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)故障診斷技術(shù)的研究

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【摘要】：農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),隨著信息化水平的不斷提升,有利于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)技術(shù)越來越多,政府對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重視程度也在不斷變高。但是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)使用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)在惡劣的溫室環(huán)境下容易出現(xiàn)故障問題,而市場上的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)沒有解決故障診斷的技術(shù)問題,因此本文針對基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的故障診斷技術(shù)進(jìn)行了研究。本文選用基于ZigBee技術(shù)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為故障診斷技術(shù)研究的平臺。對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)使用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、ZigBee技術(shù)和基于ZigBee的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)做了介紹,對硬件做了簡要說明。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的故障主要分為硬故障和軟故障,硬故障主要包括通信故障和處理器故障等故障,軟故障包括沖擊故障、偏差故障、恒量故障和倍數(shù)故障等故障。開發(fā)了硬故障診斷算法,利用集團(tuán)算法對簇頭進(jìn)行故障診斷。在確保簇頭為正常節(jié)點(diǎn)的條件下,設(shè)計(jì)了一種簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的故障診斷算法,對簇內(nèi)的采集器節(jié)點(diǎn)和控制器節(jié)點(diǎn)的通信故障和處理器故障進(jìn)行診斷。對于軟故障,根據(jù)時間序列的方法,通過預(yù)設(shè)值的建立時間序列,采用自回歸模型作為時間序列的數(shù)學(xué)模型,給出了定階方法。選用最小二乘法作為自回歸參數(shù)的計(jì)算方法,進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和定階計(jì)算,設(shè)計(jì)了一個基于時間序列的故障診斷算法。使用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺對這兩種故障診斷算法進(jìn)行了測試,實(shí)現(xiàn)采集器和控制器節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時顯示及故障的在線檢測。用戶通過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺遠(yuǎn)程觀測溫室大棚內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。最后給出一個應(yīng)用故障診斷技術(shù)的實(shí)例。文末針對基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)故障診斷技術(shù)提出了幾點(diǎn)未來研究的方向,包括減少網(wǎng)絡(luò)通信量來實(shí)行故障診斷,實(shí)現(xiàn)更多類別的故障類型診斷,以及遠(yuǎn)程進(jìn)行故障診斷模塊的更新。
【關(guān)鍵詞】：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 故障診斷 集團(tuán)算法 時間序列
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S126;TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文研究的內(nèi)容和意義15-17
• 第2章 基于ZigBee技術(shù)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的搭建17-35
• 2.1 相關(guān)技術(shù)介紹17-25
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)17-19
• 2.1.2 ZigBee技術(shù)19-21
• 2.1.3 ZigBee協(xié)議棧21-23
• 2.1.4 Z-Stack和CC253023-24
• 2.1.5 其他相關(guān)技術(shù)24-25
• 2.2 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)25-27
• 2.2.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和要求25-26
• 2.2.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)26-27
• 2.3 系統(tǒng)的硬件介紹27-34
• 2.3.1 主控芯片的選擇28-29
• 2.3.2 采集電路介紹29
• 2.3.3 控制器模塊的硬件介紹29-31
• 2.3.4 邊緣網(wǎng)關(guān)模塊31-33
• 2.3.5 其他硬件設(shè)備33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 基于集團(tuán)算法的故障診斷開發(fā)35-51
• 3.1 故障診斷概述35-36
• 3.1.1 硬故障分類35
• 3.1.2 故障診斷方法35-36
• 3.2 集團(tuán)算法36-37
• 3.2.1 集團(tuán)算法的概述36
• 3.2.2 集團(tuán)算法的定義36-37
• 3.3 算法的應(yīng)用37-50
• 3.3.1 通信故障和處理器故障37-38
• 3.3.2 通信故障和處理器故障的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第4章 基于時間序列模型的故障診斷開發(fā)51-69
• 4.1 故障診斷概述51-52
• 4.1.1 軟故障的分類51
• 4.1.2 故障診斷方法51-52
• 4.2 時間序列模型52-68
• 4.2.1 時間序列概述52
• 4.2.2 數(shù)據(jù)樣本的處理52-54
• 4.2.3 時間序列模型54-57
• 4.2.4 自回歸模型(AR)的定階57-59
• 4.2.5 自回歸模型(AR)的參數(shù)估計(jì)59-60
• 4.2.6 時間序列異常的診斷方法60-62
• 4.2.7 基于時間序列模型的故障診斷的應(yīng)用步驟62-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 第5章 系統(tǒng)測試和應(yīng)用實(shí)例69-86
• 5.1 概述69-72
• 5.1.1 軟件開發(fā)環(huán)境69-70
• 5.1.2 硬件測試環(huán)境70
• 5.1.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺70-72
• 5.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)故障的測試72-84
• 5.2.1 硬故障測試說明72-73
• 5.2.2 硬故障的測試73-81
• 5.2.3 軟故障的測試81-84
• 5.3 應(yīng)用實(shí)例84-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第6章 總結(jié)和展望86-88
• 6.1 總結(jié)86-87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-94
• 作者簡介及科研成果94
• 作者簡介94
• 科研成果94

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4 蔡玉高　劉巍巍;我國科研機(jī)構(gòu)加緊研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[N];人民郵電;2009年

5 記者 付秋實(shí);物聯(lián)網(wǎng),危機(jī)催生的新技術(shù)[N];金融時報;2009年

6 朱小兵;物聯(lián)網(wǎng)不可一陣風(fēng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2009年

7 本報記者 谷慧;物聯(lián)網(wǎng)掘金潮:前夜突圍[N];中國經(jīng)營報;2009年

8 本報記者 張麗婭　陳薇亦 實(shí)習(xí)生 方卿;“物聯(lián)網(wǎng)”生活令人憧憬[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報;2009年

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10 本報記者 余建斌　整理 劉先云;物聯(lián)網(wǎng),智能改變生活[N];人民日報;2009年

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本文編號：866315