本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的溫室大棚自動(dòng)控制與遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化、智能化程度低。農(nóng)民從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理主要依靠體力、經(jīng)驗(yàn)、傳統(tǒng)工具和少數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械,經(jīng)驗(yàn)缺乏和環(huán)境變化都會(huì)造成損失。在“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”時(shí)代,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),用傳感技術(shù)代替人的體感,用專家系統(tǒng)代替人的經(jīng)驗(yàn),農(nóng)民只要?jiǎng)觿?dòng)鼠標(biāo)或點(diǎn)點(diǎn)按鈕就能監(jiān)控大棚、管理生產(chǎn),從而實(shí)現(xiàn)使溫室大棚農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理自動(dòng)化、智能化。項(xiàng)目應(yīng)用了無(wú)線通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。用戶隨時(shí)可以查看大棚內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照、二氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),以及現(xiàn)場(chǎng)視頻。用戶可以利用知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)控制設(shè)備,也可以通過設(shè)定規(guī)則自動(dòng)控制設(shè)備,本項(xiàng)目主要實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：(1)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)及統(tǒng)計(jì)：對(duì)大棚內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示,也可根據(jù)用戶需求進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查詢。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可通過多種形式展示,如柱狀圖、折線圖等,讓用戶可以非常直觀的掌握溫室內(nèi)環(huán)境的變化趨勢(shì)。(2)自動(dòng)控制與手動(dòng)控制：用戶可以根據(jù)環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化,利用自己的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)控制電燈、風(fēng)扇、簾幕等設(shè)備,也可以設(shè)置好環(huán)境參數(shù)的閥值,利用管理規(guī)則自動(dòng)控制設(shè)備。(3)異常報(bào)警：當(dāng)溫室內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)或當(dāng)溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)超過預(yù)定閾值時(shí),系統(tǒng)可向用戶通過短信的方式進(jìn)行報(bào)警。(4)視頻采集：能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)畫面實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)、智能手機(jī),攝像頭能360度旋轉(zhuǎn)并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)畫面進(jìn)行錄制拍攝。除此之外,還能實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸,實(shí)現(xiàn)攝像頭到終端的實(shí)時(shí)通訊。本系統(tǒng)通過采集土壤溫度與濕度、空氣溫濕度、光照強(qiáng)度等大棚數(shù)據(jù),應(yīng)用ZigBee技術(shù)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù),根據(jù)參數(shù)變化及管理規(guī)則,可一鍵式控制溫室大棚內(nèi)的風(fēng)機(jī)、電燈、噴滴灌、簾幕等,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動(dòng)控制與管理。
【關(guān)鍵詞】：溫室大棚 ZigBee 遠(yuǎn)程管理 自動(dòng)控制
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP273;TP315
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-15
• 1.1 課題研究的背景12
• 1.2 自動(dòng)控制與管理溫室大棚系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外溫室大棚系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13
• 1.3.3 我國(guó)溫室大棚存在的主要問題13
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容13-14
• 1.5 本論文的具體內(nèi)容安排14-15
• 第2章 系統(tǒng)需求分析15-18
• 2.1 市場(chǎng)需求15
• 2.2 技術(shù)需求15-16
• 2.3 功能需求16-18
• 第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)18-33
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)18
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-24
• 3.2.1 傳輸層技術(shù)18-20
• 3.2.2 ZigBee與433MHz技術(shù)比較20
• 3.2.3 大棚數(shù)據(jù)采集單元硬件選型20-21
• 3.2.4 大棚數(shù)據(jù)傳輸單元硬件選型21-22
• 3.2.5 大棚控制單元硬件選型22-23
• 3.2.6 大棚硬件單元的連接圖23-24
• 3.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)24-31
• 3.3.1 軟件功能模塊設(shè)計(jì)24-25
• 3.3.2 網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)25-30
• 3.3.3 軟件功能模塊流程圖設(shè)計(jì)30-31
• 3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)31-33
• 3.4.1 系統(tǒng)整體ER圖31
• 3.4.2 數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)31-33
• 第4章 自動(dòng)控制與管理溫室大棚系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)33-53
• 4.1 無(wú)線傳感器配置33
• 4.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)配置33-36
• 4.2.1 ZigBee組網(wǎng)33-34
• 4.2.2 配置網(wǎng)關(guān)入網(wǎng)方式34
• 4.2.3 配置網(wǎng)關(guān)工作模式34-36
• 4.3 數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議36-42
• 4.3.1 ModBUS36-37
• 4.3.2 網(wǎng)關(guān)支持的Modbus TCP協(xié)議37
• 4.3.3 Modbus TCP協(xié)議應(yīng)用37-42
• 4.4 數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)42-46
• 4.5 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)46-47
• 4.6 遠(yuǎn)程手動(dòng)控制47-49
• 4.6.1 電燈的遠(yuǎn)程控制47
• 4.6.2 風(fēng)扇的遠(yuǎn)程控制47-48
• 4.6.3 簾幕的遠(yuǎn)程控制48-49
• 4.7 自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)49-51
• 4.7.1 自動(dòng)控制的界面設(shè)計(jì)49
• 4.7.2 自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)方法49-51
• 4.8 警告短信51-53
• 第5章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試與評(píng)價(jià)53-64
• 5.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)功能界面截圖53-57
• 5.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件測(cè)試57-62
• 5.2.1 系統(tǒng)測(cè)試要求和內(nèi)容57-60
• 5.2.2 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)用例60
• 5.2.3 人工控制用例60-61
• 5.2.4 自動(dòng)控制與管理控制用例61
• 5.2.5 各種性能測(cè)試用例61-62
• 5.3 測(cè)試不成功的情況及改進(jìn)的測(cè)試62-63
• 5.3.1 測(cè)試不成功的情況62
• 5.3.2 改進(jìn)的測(cè)試62-63
• 5.4 診斷測(cè)試結(jié)論63-64
• 5.4.1 系統(tǒng)測(cè)試統(tǒng)計(jì)63
• 5.4.2 計(jì)算機(jī)機(jī)控制系統(tǒng)軟件質(zhì)量評(píng)價(jià)63
• 5.4.3 測(cè)試總結(jié)和改進(jìn)建議63-64
• 總結(jié)與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 附錄69-72

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：835952