溫室栽培作為一種高效高產(chǎn)、資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理技術(shù),以其內(nèi)部環(huán)境參數(shù)可控、不受季節(jié)影響等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),成為我國(guó)北方寒旱地區(qū)提高土地資源利用率、降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物高效增產(chǎn)與保質(zhì)增收的重要生產(chǎn)手段。研究表明,溫室內(nèi)部的環(huán)境溫濕度、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度以及CO₂濃度等對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)具有至關(guān)重要的作用。近年來(lái)旨在為農(nóng)作物生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜環(huán)境的自動(dòng)化測(cè)控技術(shù)及智能控制系統(tǒng)等研究取得了跨越式的發(fā)展。然而,由于溫室內(nèi)部環(huán)境具有時(shí)變性強(qiáng)、線性度差、耦合性強(qiáng)、慣性大、滯后明顯等特點(diǎn),且容易受外部環(huán)境變化、溫室建筑結(jié)構(gòu)、作物生長(zhǎng)形態(tài)等諸多不確定因素的交叉影響;同時(shí),由于對(duì)溫室工作人員的技術(shù)水平較高和運(yùn)行成本相對(duì)昂貴等問(wèn)題,導(dǎo)致現(xiàn)有的環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)在小型溫室群中的實(shí)用性不強(qiáng),推廣困難。為解決上述問(wèn)題,提出在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和GPRS傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)多傳感器融合、溫室獨(dú)立控制與集總監(jiān)測(cè)及軟件仿真分析相結(jié)合的方法,建立具有自組網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程集中監(jiān)控功能的高效、集約型溫室群測(cè)控管理平臺(tái);對(duì)不同類型、不同結(jié)構(gòu)的溫室各環(huán)境參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)、集中監(jiān)測(cè),并對(duì)其變化規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以總結(jié)不同作... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：192 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究背景與意義
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 溫室群環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 溫室環(huán)境參數(shù)時(shí)空分布規(guī)律及建模研究現(xiàn)狀
    1.4 存在的主要問(wèn)題
    1.5 課題研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線
        1.5.1 課題研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 課題研究方法
        1.5.3 論文技術(shù)路線
2 溫室群測(cè)控系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備研究
    2.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案
        2.1.1 溫室群控系統(tǒng)的特點(diǎn)
        2.1.2 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作原理
        2.1.3 溫室環(huán)境分析及傳感器組參數(shù)選擇
    2.2 基于RS485總線的無(wú)線信息采集節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
        2.2.1 RS485總線及Modbus通訊協(xié)議
        2.2.2 數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.2.3 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理算法與性能測(cè)試
    2.3 基于433MHz技術(shù)的自組網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
        2.3.1 短距離無(wú)線通信技術(shù)介紹
        2.3.2 數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)的軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.3 匯聚節(jié)點(diǎn)工作性能測(cè)試
    2.4 基于GPRS的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備研究
        2.4.1 GPRS無(wú)線傳輸模塊
        2.4.2 遠(yuǎn)距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
        2.4.3 GPRS節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
3 溫室內(nèi)部自組網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)研究
    3.1 溫室自組網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)的構(gòu)建
        3.1.1 溫室測(cè)控系統(tǒng)的基本功能
        3.1.2 溫室測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理
        3.1.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及全覆蓋策略
    3.2 傳感器的標(biāo)定與試驗(yàn)測(cè)試
        3.2.1 傳感器的標(biāo)定
        3.2.2 傳感器的性能測(cè)試
    3.3 自組網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)研究
        3.3.1 433MHz無(wú)線數(shù)據(jù)透?jìng)髂K
        3.3.2 無(wú)線自組網(wǎng)通信策略研究
        3.3.3 無(wú)線自組網(wǎng)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)
        3.3.4 溫室環(huán)境參數(shù)控制器設(shè)計(jì)
        3.3.5 數(shù)據(jù)處理與顯示軟件設(shè)計(jì)
    3.4 溫室自組網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)試
        3.4.1 系統(tǒng)無(wú)線傳輸距離測(cè)試
        3.4.2 采集節(jié)點(diǎn)續(xù)航能力測(cè)試
        3.4.3 分組自組網(wǎng)性能參數(shù)測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
4 基于GPRS的溫室群集總監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究
    4.1 集總監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及軟件組成
        4.1.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本組成及工作原理
        4.1.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件組成
    4.2 服務(wù)器數(shù)據(jù)匯聚軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)研究
        4.2.1 數(shù)據(jù)匯聚軟件基本功能
        4.2.2 服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
        4.2.3 GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議研究
    4.3 遠(yuǎn)程客戶端集總測(cè)控軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 客戶端軟件基本組成及功能
        4.3.2 客戶端軟件人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)
        4.3.3 客戶端軟件程序設(shè)計(jì)
    4.4 GPRS通信鏈路的構(gòu)建與測(cè)試
        4.4.1 GPRS通信鏈路的構(gòu)建
        4.4.2 參數(shù)配置及實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
5 溫室群環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能綜合測(cè)試與分析
    5.1 自組網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與測(cè)控系統(tǒng)測(cè)試
        5.1.1 自組網(wǎng)系統(tǒng)測(cè)試方案設(shè)計(jì)
        5.1.2 無(wú)線自組網(wǎng)系統(tǒng)綜合測(cè)試
    5.2 服務(wù)器軟件系統(tǒng)綜合測(cè)試
        5.2.1 數(shù)據(jù)中心軟件基本功能測(cè)試
        5.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基本功能測(cè)試
    5.3 客戶端數(shù)據(jù)采集與分析軟件測(cè)試分析
        5.3.1 數(shù)據(jù)匯聚與實(shí)時(shí)顯示功能測(cè)試
        5.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)與集總仿真分析測(cè)試
        5.3.3 客戶端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能測(cè)試
    5.4 環(huán)境參數(shù)獨(dú)立分析功能測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
6 溫室內(nèi)部環(huán)境參數(shù)時(shí)空分布狀況分析
    6.1 環(huán)境參數(shù)時(shí)空分布監(jiān)測(cè)方案
        6.1.1 溫室群基本情況
        6.1.2 典型高度平面環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)方案
        6.1.3 典型縱截面環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)方案
        6.1.4 室內(nèi)環(huán)境參數(shù)時(shí)空分布三維重構(gòu)方案
    6.2 不同高度平面環(huán)境參數(shù)時(shí)空分布狀況分析
        6.2.1 環(huán)境溫濕度分布狀況分析
        6.2.2 土壤溫濕度分布狀況分析
        6.2.3 光照強(qiáng)度和CO2濃度分布狀況分析
    6.3 典型縱截面環(huán)境參數(shù)時(shí)空分布狀況分析
        6.3.1 環(huán)境溫度分布狀況分析
        6.3.2 環(huán)境濕度分布狀況分析
        6.3.3 土壤溫濕度分布狀況分析
        6.3.4 光照強(qiáng)度分布狀況分析
        6.3.5 CO_2濃度分布狀況分析
    6.4 溫室環(huán)境參數(shù)耦合模型構(gòu)建和分析
        6.4.1 室內(nèi)環(huán)境溫度-光照強(qiáng)度-室外環(huán)境溫度模型
        6.4.2 室內(nèi)環(huán)境濕度-室內(nèi)環(huán)境溫度-時(shí)間模型
        6.4.3 CO_2濃度-光照強(qiáng)度-時(shí)間模型
        6.4.4 CO_2濃度-光照強(qiáng)度-室內(nèi)溫度模型
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]植物生產(chǎn)的光環(huán)境因子調(diào)控應(yīng)用綜述[J]. 于海業(yè),孔麗娟,劉爽,張雨晴,隋媛媛.  農(nóng)機(jī)化研究. 2018(08)
[2]日光溫室內(nèi)環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)傳感器的布設(shè)[J]. 彭秀媛,白冰,王楓,周國(guó)民.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(10)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的日光溫室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]. 周偉,呂全貴,李雪蓮,林紅兵.  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2017(05)
[4]日光溫室邊際土壤溫度試驗(yàn)及模擬研究[J]. 張海鑫,塔娜,康宏源.  北方園藝. 2017(05)
[5]基于無(wú)線傳感網(wǎng)的設(shè)施環(huán)境二氧化碳精準(zhǔn)調(diào)控系統(tǒng)[J]. 張海輝,邵志成,張佐經(jīng),吳婷婷,王傳哲,辛萍萍.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(03)
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[8]溫室方位角對(duì)日光溫室光環(huán)境影響的模擬研究[J]. 楊文雄,馬承偉.  北方園藝. 2016(19)
[9]基于ZigBee的溫室環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 魏旭東,史穎剛,劉利付,旺張猛.  內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[10]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙文兵,毛罕平,馬萬(wàn)征.  中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2016(06)

博士論文
[1]基于作物光合需求的設(shè)施光環(huán)境調(diào)控方法與技術(shù)研究[D]. 胡瑾.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的土壤風(fēng)蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 劉海洋.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于模型優(yōu)化預(yù)測(cè)與流場(chǎng)分析的溫室能耗控制方法[D]. 陳教料.浙江大學(xué) 2016
[4]日光溫室保溫被傳熱模型的建立及保溫性影響因素分析[D]. 劉晨霞.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]遼沈日光溫室能量平衡方程中幾個(gè)主要分量模擬模型的構(gòu)建[D]. 韓亞?wèn)|.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]溫室小氣候模型的建立及其控制策略研究[D]. 鄒秋瀅.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[7]北方干寒地區(qū)日光溫室小氣候環(huán)境預(yù)測(cè)模型與數(shù)字化研究[D]. 畢玉革.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[8]溫室環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)的適用性研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張潛.浙江大學(xué) 2009
[9]日光溫室蔬菜CO2施肥效應(yīng)與機(jī)理及CO2環(huán)境調(diào)控技術(shù)[D]. 魏珉.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2000

碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的溫室卷簾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉煥宇.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]基于總線的連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張瑩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]北方日光溫室無(wú)線傳感器多數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究[D]. 崔琳.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室集群管控平臺(tái)構(gòu)建研究[D]. 許嫣然.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]內(nèi)蒙古高寒地區(qū)日光溫室性能研究[D]. 朱山川.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[6]基于無(wú)線技術(shù)的溫室農(nóng)業(yè)大棚智能控制的研究[D]. 劉曉惠.武漢工業(yè)學(xué)院 2012
[7]基于模型的溫室環(huán)境調(diào)控專家系統(tǒng)研究[D]. 王紀(jì)章.江蘇大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3471098