基于物聯(lián)網(wǎng)的生豬養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研制
發(fā)布時(shí)間:2021-02-10 23:37
近年來,我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生豬養(yǎng)殖水平整體提高,生豬養(yǎng)殖模式從過去散戶養(yǎng)殖逐漸向大規(guī)模、集約化的方式轉(zhuǎn)變。但由于養(yǎng)殖密度的提高,生豬的生長環(huán)境不斷惡化,導(dǎo)致疾病蔓延和飼料消耗量大等問題出現(xiàn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于生豬養(yǎng)殖領(lǐng)域,成為當(dāng)前提高生豬養(yǎng)殖效率和現(xiàn)代化水平的重要手段。本文通過分析生豬養(yǎng)殖過程中各種環(huán)境參數(shù)對生豬生長的影響,確定以溫度、濕度、氨氣、二氧化碳和硫化氫為被測參數(shù),研制了基于物聯(lián)網(wǎng)的生豬養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)由底層監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)監(jiān)控軟件三部分構(gòu)成。底層監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的硬件以西門子PLC224XP為核心控制器,利用PLC自帶的RS-485串口連接傳感器完成數(shù)據(jù)的采集。環(huán)境參數(shù)采集模塊選取精度高、抗干擾能力強(qiáng)的數(shù)字式傳感器,在每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)均配備了觸摸屏界面,可方便現(xiàn)場工作人員查看數(shù)據(jù)和對現(xiàn)場風(fēng)機(jī)、濕簾等用電設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制。數(shù)據(jù)傳輸使用LoRa模塊和GPRS模塊,其中LoRa模塊將匯聚節(jié)點(diǎn)和各監(jiān)控節(jié)點(diǎn)組成星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),在匯聚節(jié)點(diǎn)使用GPRS模塊負(fù)責(zé)現(xiàn)場與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)上位機(jī)軟件為C#.net編寫的Winform窗體程序,作為整個(gè)系統(tǒng)...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)整體框架
參數(shù)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)主要由西門子 S7-200 系列 PLC、數(shù)字傳感器和觸摸屏界面組成,無線傳輸部分通過 LoRa 傳輸模塊和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場采集參數(shù)的向上傳輸。遠(yuǎn)程監(jiān)控由上位機(jī)和手機(jī)客戶端組成,實(shí)現(xiàn)采集參數(shù)的獲取和對現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。本章重點(diǎn)介紹系統(tǒng)硬件的組成和遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的搭建。3.1 系統(tǒng)硬件整體設(shè)計(jì)本文根據(jù)生豬養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求,設(shè)計(jì)了硬件的結(jié)構(gòu)框圖如圖 3.1 所示:LoRa-DTU遠(yuǎn)程服務(wù)器手機(jī)客戶端LoRa-DTULoRa-DTU GPRS- DTU匯聚節(jié)點(diǎn)
表 4.4 SMB30/SMB130 控制字節(jié)Table 4.4 SMB30/SMB130 control bytesp p d b b b m mpp:校驗(yàn)方式 d:字符長度 bbb:波特率 mm:通訊協(xié)議 PORT0 作為通訊端口時(shí),程序中可通過 MOVB(字節(jié)傳送)指令將特設(shè)為 16#09,即二進(jìn)制 00001001,表示通訊端口使用自由口通訊模式0 波特,每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位為 8 位,不進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。據(jù)的發(fā)送與接收參數(shù)的采集過程中,PLC 需要通過串口發(fā)送傳感器讀取指令和向上位殖環(huán)境數(shù)據(jù)[45-46]。由于傳感器的測量和返回?cái)?shù)據(jù)具有時(shí)延,并且為了控以及不影響其他控制功能,程序通過定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和 PLC 時(shí)鐘來定時(shí)定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)器導(dǎo)通,使用 XMT 指令發(fā)送相應(yīng)發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)數(shù)由緩沖區(qū)(TBL)的第一個(gè)字節(jié)指定,如圖 4.2 所示。
本文編號(hào):3028163
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)整體框架
參數(shù)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)主要由西門子 S7-200 系列 PLC、數(shù)字傳感器和觸摸屏界面組成,無線傳輸部分通過 LoRa 傳輸模塊和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場采集參數(shù)的向上傳輸。遠(yuǎn)程監(jiān)控由上位機(jī)和手機(jī)客戶端組成,實(shí)現(xiàn)采集參數(shù)的獲取和對現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。本章重點(diǎn)介紹系統(tǒng)硬件的組成和遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的搭建。3.1 系統(tǒng)硬件整體設(shè)計(jì)本文根據(jù)生豬養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求,設(shè)計(jì)了硬件的結(jié)構(gòu)框圖如圖 3.1 所示:LoRa-DTU遠(yuǎn)程服務(wù)器手機(jī)客戶端LoRa-DTULoRa-DTU GPRS- DTU匯聚節(jié)點(diǎn)
表 4.4 SMB30/SMB130 控制字節(jié)Table 4.4 SMB30/SMB130 control bytesp p d b b b m mpp:校驗(yàn)方式 d:字符長度 bbb:波特率 mm:通訊協(xié)議 PORT0 作為通訊端口時(shí),程序中可通過 MOVB(字節(jié)傳送)指令將特設(shè)為 16#09,即二進(jìn)制 00001001,表示通訊端口使用自由口通訊模式0 波特,每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位為 8 位,不進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。據(jù)的發(fā)送與接收參數(shù)的采集過程中,PLC 需要通過串口發(fā)送傳感器讀取指令和向上位殖環(huán)境數(shù)據(jù)[45-46]。由于傳感器的測量和返回?cái)?shù)據(jù)具有時(shí)延,并且為了控以及不影響其他控制功能,程序通過定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和 PLC 時(shí)鐘來定時(shí)定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)器導(dǎo)通,使用 XMT 指令發(fā)送相應(yīng)發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)數(shù)由緩沖區(qū)(TBL)的第一個(gè)字節(jié)指定,如圖 4.2 所示。
本文編號(hào):3028163
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