魚菜共生由水產(chǎn)養(yǎng)殖和蔬菜種植兩種系統(tǒng)組成,是一種新型復合型耕作體系,不同于傳統(tǒng)粗放式水產(chǎn)養(yǎng)殖和蔬菜種植模式,在一定程度上降低了勞動者的工作強度和節(jié)約了水資源利用率。但由于魚菜共生管理過程較為復雜,需要監(jiān)控較多的環(huán)境參數(shù),并對其相關環(huán)境參數(shù)進行調(diào)控,在此基礎上來維持魚菜共生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術飛速發(fā)展,利用傳感器技術、計算機網(wǎng)絡技術、移動互聯(lián)網(wǎng)技術等多種技術手段,自動準確監(jiān)測調(diào)控環(huán)境參數(shù),使魚和菜生長在最適宜的環(huán)境里,一定程度上提高了魚菜的產(chǎn)量,達到高產(chǎn)高效的目的。本文針對魚菜共生自動化程度低、管理復雜等問題設計了基于物聯(lián)網(wǎng)的魚菜共生水質(zhì)環(huán)境測控系統(tǒng)。本文開展的主要工作如下:（1）通過實時調(diào)研,對魚菜共生水質(zhì)環(huán)境測控系統(tǒng)進行需求分析和相關物聯(lián)網(wǎng)技術進行簡介,針對系統(tǒng)的需求,給出了系統(tǒng)的總體設計方案。（2）根據(jù)系統(tǒng)的總體設計方案,對魚菜共生水質(zhì)環(huán)境測控系統(tǒng)進行硬件設計。對Zig Bee設備、水質(zhì)傳感器、繼電器進行選型,構建了嵌入式網(wǎng)關的硬件模塊,完成了系統(tǒng)的基本硬件組成。（3）對魚菜共生水質(zhì)環(huán)境測控系統(tǒng)進行軟件設計。設計嵌入式程序,在魚菜共生水質(zhì)環(huán)境中建立Zig Bee無... 

【文章來源】：華北水利水電大學河南省

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Socket通信流程圖

物聯(lián)網(wǎng)技術選擇與系統(tǒng)的總體設計方案112.3系統(tǒng)總體設計框架本文針對系統(tǒng)需求，設計了一套基于物聯(lián)網(wǎng)的魚菜共生水質(zhì)環(huán)境測控系統(tǒng)，總體框架圖如圖2-2所示。圖2-2系統(tǒng)總體框架圖Fig2-2Systemoverallframeworkdiagram在魚菜共生現(xiàn)場，利用ZigBee無線通信技術采集各傳感器的環(huán)境數(shù)據(jù)信息，控制水泵、攪拌泵等現(xiàn)場執(zhí)行設備的運轉(zhuǎn)。采用以嵌入式網(wǎng)關為管理中心，嵌入式網(wǎng)關通過ZigBee匯聚節(jié)點與ZigBee終端節(jié)點實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和控制反饋，并通過GPRS模塊實現(xiàn)嵌入式網(wǎng)關與服務器的連接。構建魚菜共生水質(zhì)環(huán)境測控系統(tǒng)服務器，服務器通過TCP連接協(xié)議的socket接口與嵌入式網(wǎng)關進行數(shù)據(jù)交互，魚菜共生管理人員通過手機客戶端實現(xiàn)查看水質(zhì)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和設備控制等操作。2.4本章小結本章首先從用戶分析、魚菜共生生長環(huán)境需求分析、系統(tǒng)功能需求分析三個方面詳細介紹了系統(tǒng)的需求。根據(jù)系統(tǒng)需求，對所采用的無線傳感技術、無線網(wǎng)絡技術進行選擇分析，對Socket技術進行介紹。最后根據(jù)系統(tǒng)的需求，設計了系統(tǒng)的總體框架圖，

魚菜共生水質(zhì)環(huán)境測控系統(tǒng)硬件設計133魚菜共生水質(zhì)環(huán)境測控系統(tǒng)硬件設計3.1ZigBee設備選型本系統(tǒng)采用ZigBee無線通信技術，選定SZ02-2KM-L型號的ZigBee設備。該設備提供RS485接口，通信距離較遠，在空曠地帶下支持2000米的傳輸距離，運用2.4GDSSS擴頻技術，有著良好的抗干擾效果，組網(wǎng)較為靈活，支持星型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)等組網(wǎng)方式，可以實現(xiàn)一對多點或多對多點的數(shù)據(jù)傳輸。SZ02-2KM-L設備外觀圖如圖3-1所示。圖3-1SZ02-2KM-L設備Fig.3-1SZ02-2KM-LPeralatan3.2水質(zhì)監(jiān)測節(jié)點3.2.1水質(zhì)傳感器選型水質(zhì)監(jiān)測節(jié)點主要是對水質(zhì)進行監(jiān)測，水溫、溶解氧、pH值、氨氮、電導率和亞硝酸鹽影響著魚菜水質(zhì)的參數(shù)。本系統(tǒng)選取水質(zhì)傳感器對水質(zhì)環(huán)境的數(shù)據(jù)信息進行采集。1、電導率傳感器本系統(tǒng)電導率傳感器采用DDM-202一體式傳感器，對電導率和水溫進行測量。該傳感器帶有溫度自動補償功能，可提供簡單快捷的校準方式，安裝方便，適用于0-60℃的量程范圍[46]。2、pH傳感器本系統(tǒng)采用PHG-202玻璃電極法對水質(zhì)PH參數(shù)值進行測量。該方法的原理為選取飽和甘汞電極和玻璃電極作為參比和指電極，使其保持在25℃中，對被測溶液PH值的變化進行記錄，當該數(shù)值每變化一個PH單位的時候，電位差會相應改變59.16mV，利用AD轉(zhuǎn)換PH值[47]。3、溶解氧傳感器本系統(tǒng)采用RDO-206傳感器對溶解氧的數(shù)據(jù)進行采集，其原理為在該設備的探頭部


本文編號：3315251