近年來,我國通過投入大量資金以鼓勵發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè),使得設(shè)施農(nóng)業(yè)迅猛發(fā)展,面積與規(guī)模不斷擴大。同時伴隨著“互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)行業(yè)”新創(chuàng)新形式的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),智能控制技術(shù),無線監(jiān)控技術(shù)在溫室生產(chǎn)領(lǐng)域的使用也成為新趨勢。使用無線傳感器搭建環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),并結(jié)合控制算法進行精確調(diào)節(jié),不僅在國外早已被大量使用,而且國內(nèi)許多專家團隊也深耕于此,將其作為今后科研的主要方向。本文旨在利用WSN（wireless sensor network,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),設(shè)計并實現(xiàn)一套集實時監(jiān)測與遠程調(diào)控于一體的溫室管控系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括環(huán)境參數(shù)多源感知節(jié)點,遠程管控平臺以及無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:設(shè)計并實現(xiàn)溫室生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)采集結(jié)點,主要采集對作物生產(chǎn)影響較大環(huán)境參數(shù),如空氣溫濕度、光照強度以及CO₂濃度、土壤溫濕度。通過利用傳感器等相關(guān)技術(shù),研制了適用于規(guī)模化種植環(huán)境的環(huán)境參數(shù)多源感知節(jié)點,實現(xiàn)了對溫室環(huán)境信息的實時監(jiān)測,并且該設(shè)備具有成本低廉、使用簡便等特點。利用ZigBee技術(shù),實現(xiàn)了環(huán)境參數(shù)多源感知節(jié)點組網(wǎng)模型,構(gòu)建了適用于大型溫室或集群溫室環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系... 

【文章來源】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量變化

圖 1-2 我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積變化Fig.1-2 Changes in the area of agricultural area in China，溫室作物生產(chǎn)在我國作物生產(chǎn)中所占的地位日益突出。在目前的量大優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品是目前農(nóng)業(yè)發(fā)展所面臨的首要問題，而溫室大棚有力的答案[5]。農(nóng)作物的生產(chǎn)需要相對穩(wěn)定的氣候環(huán)境，但是由于氣地理條件不同等客觀因素存在，共同制約著農(nóng)作物的生長，使得農(nóng)溫室大棚對于植物生長環(huán)境起到了調(diào)節(jié)的作用，推廣溫室種植不但入，還有利于穩(wěn)定物價。例如，蔬菜價格的變化往往伴隨著季節(jié)的響從而導(dǎo)致供給變化，進而導(dǎo)致價格波動。一般第一、四季度波動第二、三兩個季度波動不大[6]。2016 年受寒冬侵擾，蔬菜產(chǎn)量大幅整體上漲，最高月漲幅環(huán)比達到 30%。2017 年冬天再次迎來極端天季節(jié)性上漲，普遍漲幅在 10%左右。然而，發(fā)展溫室大棚種植，可產(chǎn)量的影響，有利于緩解北方冬季蔬菜供應(yīng)緊張的現(xiàn)象。所以，溫發(fā)展的主要方式，迅速發(fā)展起來，規(guī)模也越來越大，也為“互聯(lián)網(wǎng)+然而其在發(fā)展過程中存在諸多問題:效率低。隨著溫室種植規(guī)模的不斷擴大，以人工來管理溫室的模式集群管理也成為一個亟待解決的問題。

圖 1-3 技術(shù)路線圖Fig.1-3 Technical roadmap1.5 章節(jié)安排本文按照本系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的具體步驟為 7 個部分進行安排，具體結(jié)構(gòu)安排如下:(1)第一章 前言。介紹本文研究的背景、目的及意義，以及溫室管控系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。并闡述本文主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排。(2)第二章 溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)計。首先對系統(tǒng)進行需求分析，描述了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案及分層結(jié)構(gòu)，并對各層分別進行設(shè)計，介紹其中所用的技術(shù)。(3)第三章 溫室環(huán)境采集設(shè)備設(shè)計與實現(xiàn)。本章主要對環(huán)境參數(shù)采集設(shè)備進行詳細設(shè)計介紹所使用的單片機、傳感器，設(shè)計節(jié)點的電路圖，并制作完成。(4)第四章 溫室環(huán)境控制算法研究與設(shè)計。首先介紹加權(quán)融合算法及算法實現(xiàn)，然后闡述了 PID 控制、模糊控制的基本概念、原理，以及模糊 PID 控制器的原理，并對模糊 PID 控制器的設(shè)計過程進行詳細說明，對模糊 PID 算法、模糊控制、PID 算法進行仿真并分析結(jié)果。(5)第五章 溫室管控平臺開發(fā)。首先介紹管控平臺使用的 SQL Sever 數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，以及相關(guān)表結(jié)構(gòu)。然后介紹軟件平臺所設(shè)計功能以及開發(fā)技術(shù)，并展示了相關(guān)功能實現(xiàn)。

【參考文獻】：
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本文編號：3010931