基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境智能測(cè)控系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2022-07-11 18:08
番茄作為日常蔬菜,需求量越來(lái)越大,我國(guó)的番茄生產(chǎn)主要以日光溫室種植為主。但長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)日光溫室番茄種植主要以人工管理為主,管理方式存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)效率低、管理水平差異大等突出問(wèn)題。近幾年我國(guó)出現(xiàn)的智能溫室系統(tǒng)在一定程度上解決了人工管理的弊端,為溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境自動(dòng)調(diào)控提供了技術(shù)支持。但是,當(dāng)前的環(huán)境自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)大多基于連動(dòng)溫室設(shè)計(jì),系統(tǒng)的通用性、控制精度、簡(jiǎn)便易用及可靠性等方面,還存在不少突出問(wèn)題。針對(duì)當(dāng)前突出問(wèn)題,擬通過(guò)控制模型構(gòu)建及控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì),研發(fā)實(shí)用可靠的溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境智能測(cè)控系統(tǒng)。在對(duì)日光溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境及水肥需求規(guī)律研究的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)、NBIoT等關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)了日光溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境智能測(cè)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取,并通過(guò)溫室番茄控制模型研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫室番茄的實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè)、最佳生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)控以及溫室番茄生長(zhǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)管。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)在系統(tǒng)分析溫室自動(dòng)控制模型及算法的基礎(chǔ)上,將徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入PID控制器利用其非線性變換能力來(lái)在線辨識(shí),建立具有自調(diào)節(jié)能力的RBF-PID控制算法,結(jié)合溫室番茄不同生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)特點(diǎn)以及天氣等外部...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 溫室結(jié)構(gòu)研究
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)研究
1.2.3 溫室控制模型研究
1.2.4 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀小結(jié)
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 論文組織結(jié)構(gòu)
1.4 創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本章小結(jié)
2 相關(guān)理論與技術(shù)
2.1 控制方法
2.2 物聯(lián)網(wǎng)理論與技術(shù)研究
2.3 日光溫室番茄生長(zhǎng)習(xí)性
2.3.1 番茄最佳生長(zhǎng)條件
2.3.2 番茄不同生長(zhǎng)期分析
2.4 本章小結(jié)
3 番茄生長(zhǎng)環(huán)境控制模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 溫室智能控制算法
3.1.1 算法選取
3.1.2 RBF-PID控制算法
3.1.3 仿真分析
3.2 溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境控制模型的實(shí)現(xiàn)
3.2.1 番茄結(jié)果期控制模型
3.2.2 異常反饋
3.3 模型驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
4 溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 功能需求分析
4.1.1 番茄生產(chǎn)管理需求分析
4.1.2 系統(tǒng)功能需求分析
4.2 總體方案設(shè)計(jì)
4.3 下位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.3.1 感知終端設(shè)計(jì)
4.3.2 控制終端設(shè)計(jì)
4.3.3 傳輸終端設(shè)計(jì)
4.4 下位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
5 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1.1 功能設(shè)計(jì)
5.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
5.2 上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5.2.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境
5.2.2 上位機(jī)功能實(shí)現(xiàn)
5.3 手機(jī)移動(dòng)端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.3.1 手機(jī)移動(dòng)端的設(shè)計(jì)
5.3.2 手機(jī)移動(dòng)端的實(shí)現(xiàn)
5.4 手機(jī)移動(dòng)端的應(yīng)用
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及其他成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 稅楊,郭洪波. 南方農(nóng)機(jī). 2019(04)
[2]世界設(shè)施園藝發(fā)展概況、特點(diǎn)及趨勢(shì)分析[J]. 束勝,康云艷,王玉,袁凌云,鐘珉,孫錦,郭世榮. 中國(guó)蔬菜. 2018(07)
[3]日光溫室智能控制系統(tǒng)的構(gòu)建[J]. 張艷,于群,柳平增,姜新彤. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(15)
[4]BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在函數(shù)逼近上的對(duì)比與研究[J]. 張志勰,虞旦. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(05)
[5]日光溫室滴灌模式下土壤含水量自動(dòng)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用[J]. 趙桂生,曹玉娥. 信息系統(tǒng)工程. 2018(03)
[6]基于NB-IoT的溫室溫度智能調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 何燦隆,沈明霞,劉龍申,OKINDA Cedric,楊稷,施宏. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]高溫與不同空氣濕度交互對(duì)設(shè)施番茄苗生長(zhǎng)及衰老特性的影響[J]. 王琳,楊再?gòu)?qiáng),楊世瓊,李軍,李凱偉,侯夢(mèng)媛. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象. 2017(12)
[8]植物葉片中葉綠素含量與溫室氣體濃度的相關(guān)性[J]. 唐溦?qǐng)? 技術(shù)與市場(chǎng). 2017(11)
[9]番茄高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 楊文奪. 吉林蔬菜. 2017(10)
[10]我國(guó)主要溫室設(shè)施面積已突破210萬(wàn)公頃 未來(lái)將朝超低能耗方向發(fā)展[J]. 紫琳. 中國(guó)食品. 2017(19)
博士論文
[1]溫室番茄生長(zhǎng)發(fā)育模擬模型的研究[D]. 侯加林.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略的智能溫室控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張立優(yōu).太原理工大學(xué) 2018
[2]徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基函數(shù)中心確定方法改進(jìn)研究[D]. 潘琪.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]通用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊杰.西安電子科技大學(xué) 2017
[4]光照強(qiáng)度對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D]. 楊尚龍.石河子大學(xué) 2015
[5]溫室實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘆燕.寧夏大學(xué) 2014
本文編號(hào):3658635
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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中文摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 溫室結(jié)構(gòu)研究
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)研究
1.2.3 溫室控制模型研究
1.2.4 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀小結(jié)
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 論文組織結(jié)構(gòu)
1.4 創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本章小結(jié)
2 相關(guān)理論與技術(shù)
2.1 控制方法
2.2 物聯(lián)網(wǎng)理論與技術(shù)研究
2.3 日光溫室番茄生長(zhǎng)習(xí)性
2.3.1 番茄最佳生長(zhǎng)條件
2.3.2 番茄不同生長(zhǎng)期分析
2.4 本章小結(jié)
3 番茄生長(zhǎng)環(huán)境控制模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 溫室智能控制算法
3.1.1 算法選取
3.1.2 RBF-PID控制算法
3.1.3 仿真分析
3.2 溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境控制模型的實(shí)現(xiàn)
3.2.1 番茄結(jié)果期控制模型
3.2.2 異常反饋
3.3 模型驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
4 溫室番茄生長(zhǎng)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 功能需求分析
4.1.1 番茄生產(chǎn)管理需求分析
4.1.2 系統(tǒng)功能需求分析
4.2 總體方案設(shè)計(jì)
4.3 下位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.3.1 感知終端設(shè)計(jì)
4.3.2 控制終端設(shè)計(jì)
4.3.3 傳輸終端設(shè)計(jì)
4.4 下位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.5 本章小結(jié)
5 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1.1 功能設(shè)計(jì)
5.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
5.2 上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5.2.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境
5.2.2 上位機(jī)功能實(shí)現(xiàn)
5.3 手機(jī)移動(dòng)端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.3.1 手機(jī)移動(dòng)端的設(shè)計(jì)
5.3.2 手機(jī)移動(dòng)端的實(shí)現(xiàn)
5.4 手機(jī)移動(dòng)端的應(yīng)用
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及其他成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 稅楊,郭洪波. 南方農(nóng)機(jī). 2019(04)
[2]世界設(shè)施園藝發(fā)展概況、特點(diǎn)及趨勢(shì)分析[J]. 束勝,康云艷,王玉,袁凌云,鐘珉,孫錦,郭世榮. 中國(guó)蔬菜. 2018(07)
[3]日光溫室智能控制系統(tǒng)的構(gòu)建[J]. 張艷,于群,柳平增,姜新彤. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(15)
[4]BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在函數(shù)逼近上的對(duì)比與研究[J]. 張志勰,虞旦. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(05)
[5]日光溫室滴灌模式下土壤含水量自動(dòng)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用[J]. 趙桂生,曹玉娥. 信息系統(tǒng)工程. 2018(03)
[6]基于NB-IoT的溫室溫度智能調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 何燦隆,沈明霞,劉龍申,OKINDA Cedric,楊稷,施宏. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]高溫與不同空氣濕度交互對(duì)設(shè)施番茄苗生長(zhǎng)及衰老特性的影響[J]. 王琳,楊再?gòu)?qiáng),楊世瓊,李軍,李凱偉,侯夢(mèng)媛. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象. 2017(12)
[8]植物葉片中葉綠素含量與溫室氣體濃度的相關(guān)性[J]. 唐溦?qǐng)? 技術(shù)與市場(chǎng). 2017(11)
[9]番茄高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 楊文奪. 吉林蔬菜. 2017(10)
[10]我國(guó)主要溫室設(shè)施面積已突破210萬(wàn)公頃 未來(lái)將朝超低能耗方向發(fā)展[J]. 紫琳. 中國(guó)食品. 2017(19)
博士論文
[1]溫室番茄生長(zhǎng)發(fā)育模擬模型的研究[D]. 侯加林.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略的智能溫室控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張立優(yōu).太原理工大學(xué) 2018
[2]徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基函數(shù)中心確定方法改進(jìn)研究[D]. 潘琪.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]通用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊杰.西安電子科技大學(xué) 2017
[4]光照強(qiáng)度對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D]. 楊尚龍.石河子大學(xué) 2015
[5]溫室實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘆燕.寧夏大學(xué) 2014
本文編號(hào):3658635
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