移動式散養(yǎng)雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2021-05-17 02:09
目前我國家禽產(chǎn)業(yè)已有40多年的發(fā)展歷史,家禽業(yè)的發(fā)展不僅促進了國民經(jīng)濟的增長,而且在人民生活方面發(fā)揮著重要作用。然而,在規(guī)模化、集約化的養(yǎng)殖模式下,品質(zhì)較差的產(chǎn)品已不能滿足居民的需求。林下生態(tài)養(yǎng)雞,利用林間綠色環(huán)保的生態(tài)環(huán)境,結(jié)合傳統(tǒng)與現(xiàn)代養(yǎng)殖技術(shù),是生態(tài)養(yǎng)殖發(fā)展的方向,且其模式越來越受到人們的青睞。本系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)代化散養(yǎng)雞舍特點,根據(jù)雞只生長需求,針對散養(yǎng)雞舍設(shè)計了一種環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要完成了以下3部分內(nèi)容:雞舍結(jié)構(gòu)搭建、軟硬件設(shè)計、算法選擇。雞舍整體結(jié)構(gòu)由生態(tài)復(fù)合板和泡沫夾芯保溫隔熱板組成,重量輕便、方便拆卸和運輸;其墻壁的玻璃窗滿足了雞只在生長過程中對采光度的要求、屋頂裝設(shè)的防風(fēng)繩保證了雞舍的穩(wěn)固性、且設(shè)有兩側(cè)加裝兩排小滑輪的可鎖式收集雞蛋裝置等,為保障雞舍的環(huán)境條件進行了科學(xué)合理的設(shè)計。硬件部分以西門子S7-200 SMART PLC為核心,以多種傳感器、電源、執(zhí)行部件和遠程無線通訊模塊等作為外圍模塊設(shè)計了硬件系統(tǒng),完成了信號的采集與處理。同時,采用Wincc flexible監(jiān)控組態(tài)軟件設(shè)計了人機交互界面,以方便用戶操作系統(tǒng),通過組態(tài)畫面顯示下位機傳送的參數(shù)、執(zhí)行部件狀...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的及內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計
2.1 雞舍結(jié)構(gòu)搭建
2.2 雞舍環(huán)境參數(shù)及調(diào)控措施
2.2.1 環(huán)境參數(shù)分析及控制指標(biāo)
2.2.2 溫濕度的耦合現(xiàn)象
2.2.3 各項環(huán)境參數(shù)的調(diào)控
2.3 系統(tǒng)設(shè)計要求及方案確定
2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計要求
2.3.2 系統(tǒng)方案確定
2.4 系統(tǒng)整體設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.1 傳感器的選取
3.1.1 溫濕度光照度二氧化碳濃度一體化傳感器
3.1.2 氧氣濃度傳感器
3.1.3 氨氣濃度傳感器
3.1.4 硫化氫濃度傳感器
3.1.5 PM2.5 濃度傳感器
3.1.6 太陽能供電系統(tǒng)模塊
3.2 數(shù)據(jù)遠程傳輸模塊
3.2.1 模塊的技術(shù)特點
3.2.2 移動4G的硬件參數(shù)及原理
3.3 控制系統(tǒng)PLC組件的選取
3.3.1 PLC控制的理論基礎(chǔ)
3.3.2 S7-200 SMART PLC組件的選取
3.3.3 PLC控制系統(tǒng)的I/O點分配
3.3.4 系統(tǒng)通信設(shè)置
3.3.5 硬件接線圖設(shè)計
3.4 人機交互模塊
3.5 本章小結(jié)
4 雞舍環(huán)境溫度控制算法設(shè)計及仿真
4.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)介紹
4.1.1 人工神經(jīng)元
4.1.2 激活函數(shù)
4.1.3 模糊理論
4.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊理論的結(jié)合
4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器
4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器設(shè)計
4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器算法
4.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器
4.4 算法仿真設(shè)計及系統(tǒng)實現(xiàn)
4.4.1 控制對象的模型建立
4.4.2 仿真實現(xiàn)
4.4.3 仿真結(jié)果分析
4.4.4 算法在監(jiān)控系統(tǒng)中的實現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
5 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計及實現(xiàn)
5.1 下位機PLC編程環(huán)境
5.2 下位機PLC程序設(shè)計
5.2.1 主程序設(shè)計
5.2.2 溫濕度控制流程圖及子程序設(shè)計
5.2.3 手動/自動控制程序
5.3 上位機組態(tài)界面開發(fā)與設(shè)計
5.3.1 監(jiān)控組態(tài)軟件的選擇
5.3.2 組態(tài)界面開發(fā)與設(shè)計
5.4 PLC與遠程模塊的通訊設(shè)置
5.5 控制系統(tǒng)運行調(diào)試
5.5.1 系統(tǒng)功能測試的必要性
5.5.2 系統(tǒng)遠程功能調(diào)試
5.5.3 數(shù)據(jù)分析
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
作者簡介
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于WiFi的花卉澆水遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 廖應(yīng)生. 木工機床. 2018(04)
[2]淺談林下生態(tài)優(yōu)質(zhì)肉雞養(yǎng)殖技術(shù)[J]. 張兆順. 現(xiàn)代畜牧科技. 2018(12)
[3]肉雞立體籠養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖環(huán)境控制技術(shù)[J]. 張芬鵲,許軍紅,段瑜,梁曉兵,王黨偉,劉姚,安征. 國外畜牧學(xué)(豬與禽). 2018(11)
[4]基于4G VPN的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 閆子熙. 科技風(fēng). 2018(33)
[5]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的EEC數(shù)字化設(shè)計[J]. 肖磊,楊紀(jì)明,劉圣平,李騰輝,何大偉. 測控技術(shù). 2018(10)
[6]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID恒溫控制系統(tǒng)研究[J]. 劉冰艷,朱武,張佳民. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(08)
[7]基于多源數(shù)據(jù)融合的雞舍環(huán)境智能監(jiān)控技術(shù)研究[J]. 謝苗苗,李華龍. 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報. 2018(07)
[8]基于MSP430的禽舍智能控制系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J]. 于群,柳平增,李寶全,王祥龍,馮玲. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(09)
[9]2017年我國肉雞產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告及政策建議[J]. 辛翔飛,王濟民. 中國家禽. 2018(07)
[10]一種雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的ZigBee組網(wǎng)設(shè)計[J]. 師斌杰,于亞萍. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報. 2018(01)
博士論文
[1]禽舍環(huán)境智能控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王新政.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[2]中國家禽產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟分析[D]. 申秋紅.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
碩士論文
[1]基于4G網(wǎng)絡(luò)的果園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 常勇.西安理工大學(xué) 2018
[2]基于云平臺的智能溫室大棚的設(shè)計與研究[D]. 王海清.貴州大學(xué) 2018
[3]基于PLC的智能溫室遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 夏磊.揚州大學(xué) 2018
[4]基于ZigBee和3G技術(shù)的豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 梁天航.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船用鍋爐水位控制研究[D]. 馮偉.大連海事大學(xué) 2017
[6]基于PLC的北方干旱地區(qū)日光溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)的研究[D]. 季克.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于組態(tài)王的PLC水產(chǎn)養(yǎng)殖無線測控系統(tǒng)[D]. 徐曉峰.江蘇大學(xué) 2016
[8]智能溫室遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 馮琪.東華大學(xué) 2015
[9]雞舍環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[D]. 付晨.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]種禽養(yǎng)殖過程環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 熊亮.寧夏大學(xué) 2013
本文編號:3190863
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的及內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計
2.1 雞舍結(jié)構(gòu)搭建
2.2 雞舍環(huán)境參數(shù)及調(diào)控措施
2.2.1 環(huán)境參數(shù)分析及控制指標(biāo)
2.2.2 溫濕度的耦合現(xiàn)象
2.2.3 各項環(huán)境參數(shù)的調(diào)控
2.3 系統(tǒng)設(shè)計要求及方案確定
2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計要求
2.3.2 系統(tǒng)方案確定
2.4 系統(tǒng)整體設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.1 傳感器的選取
3.1.1 溫濕度光照度二氧化碳濃度一體化傳感器
3.1.2 氧氣濃度傳感器
3.1.3 氨氣濃度傳感器
3.1.4 硫化氫濃度傳感器
3.1.5 PM2.5 濃度傳感器
3.1.6 太陽能供電系統(tǒng)模塊
3.2 數(shù)據(jù)遠程傳輸模塊
3.2.1 模塊的技術(shù)特點
3.2.2 移動4G的硬件參數(shù)及原理
3.3 控制系統(tǒng)PLC組件的選取
3.3.1 PLC控制的理論基礎(chǔ)
3.3.2 S7-200 SMART PLC組件的選取
3.3.3 PLC控制系統(tǒng)的I/O點分配
3.3.4 系統(tǒng)通信設(shè)置
3.3.5 硬件接線圖設(shè)計
3.4 人機交互模塊
3.5 本章小結(jié)
4 雞舍環(huán)境溫度控制算法設(shè)計及仿真
4.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)介紹
4.1.1 人工神經(jīng)元
4.1.2 激活函數(shù)
4.1.3 模糊理論
4.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊理論的結(jié)合
4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器
4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器設(shè)計
4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器算法
4.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器
4.4 算法仿真設(shè)計及系統(tǒng)實現(xiàn)
4.4.1 控制對象的模型建立
4.4.2 仿真實現(xiàn)
4.4.3 仿真結(jié)果分析
4.4.4 算法在監(jiān)控系統(tǒng)中的實現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
5 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計及實現(xiàn)
5.1 下位機PLC編程環(huán)境
5.2 下位機PLC程序設(shè)計
5.2.1 主程序設(shè)計
5.2.2 溫濕度控制流程圖及子程序設(shè)計
5.2.3 手動/自動控制程序
5.3 上位機組態(tài)界面開發(fā)與設(shè)計
5.3.1 監(jiān)控組態(tài)軟件的選擇
5.3.2 組態(tài)界面開發(fā)與設(shè)計
5.4 PLC與遠程模塊的通訊設(shè)置
5.5 控制系統(tǒng)運行調(diào)試
5.5.1 系統(tǒng)功能測試的必要性
5.5.2 系統(tǒng)遠程功能調(diào)試
5.5.3 數(shù)據(jù)分析
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
作者簡介
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于WiFi的花卉澆水遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 廖應(yīng)生. 木工機床. 2018(04)
[2]淺談林下生態(tài)優(yōu)質(zhì)肉雞養(yǎng)殖技術(shù)[J]. 張兆順. 現(xiàn)代畜牧科技. 2018(12)
[3]肉雞立體籠養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖環(huán)境控制技術(shù)[J]. 張芬鵲,許軍紅,段瑜,梁曉兵,王黨偉,劉姚,安征. 國外畜牧學(xué)(豬與禽). 2018(11)
[4]基于4G VPN的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 閆子熙. 科技風(fēng). 2018(33)
[5]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的EEC數(shù)字化設(shè)計[J]. 肖磊,楊紀(jì)明,劉圣平,李騰輝,何大偉. 測控技術(shù). 2018(10)
[6]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID恒溫控制系統(tǒng)研究[J]. 劉冰艷,朱武,張佳民. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(08)
[7]基于多源數(shù)據(jù)融合的雞舍環(huán)境智能監(jiān)控技術(shù)研究[J]. 謝苗苗,李華龍. 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報. 2018(07)
[8]基于MSP430的禽舍智能控制系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J]. 于群,柳平增,李寶全,王祥龍,馮玲. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(09)
[9]2017年我國肉雞產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告及政策建議[J]. 辛翔飛,王濟民. 中國家禽. 2018(07)
[10]一種雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的ZigBee組網(wǎng)設(shè)計[J]. 師斌杰,于亞萍. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報. 2018(01)
博士論文
[1]禽舍環(huán)境智能控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王新政.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[2]中國家禽產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟分析[D]. 申秋紅.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
碩士論文
[1]基于4G網(wǎng)絡(luò)的果園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 常勇.西安理工大學(xué) 2018
[2]基于云平臺的智能溫室大棚的設(shè)計與研究[D]. 王海清.貴州大學(xué) 2018
[3]基于PLC的智能溫室遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 夏磊.揚州大學(xué) 2018
[4]基于ZigBee和3G技術(shù)的豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 梁天航.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船用鍋爐水位控制研究[D]. 馮偉.大連海事大學(xué) 2017
[6]基于PLC的北方干旱地區(qū)日光溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)的研究[D]. 季克.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于組態(tài)王的PLC水產(chǎn)養(yǎng)殖無線測控系統(tǒng)[D]. 徐曉峰.江蘇大學(xué) 2016
[8]智能溫室遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 馮琪.東華大學(xué) 2015
[9]雞舍環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[D]. 付晨.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]種禽養(yǎng)殖過程環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 熊亮.寧夏大學(xué) 2013
本文編號:3190863
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