本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的奶牛場環(huán)境參數(shù)調(diào)控系統(tǒng)的研究

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【摘要】：近年來我國自動(dòng)化養(yǎng)殖技術(shù)得到快速發(fā)展,但仍落后于發(fā)達(dá)國家。在規(guī)�；B(yǎng)殖發(fā)展的進(jìn)程中,傳統(tǒng)的散戶、小規(guī)模養(yǎng)殖場逐漸被淘汰,大規(guī)模養(yǎng)殖場數(shù)量增多,畜禽養(yǎng)殖的集約化程度和自動(dòng)化程度得到提高。養(yǎng)殖環(huán)境的自動(dòng)調(diào)控技術(shù)在現(xiàn)代化養(yǎng)殖行業(yè)中起到重要作用。適宜的養(yǎng)殖環(huán)境有利于畜禽的生長,有助于提高畜禽養(yǎng)殖企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量,同時(shí)能減少由環(huán)境變化造成的畜禽感染疾病的發(fā)病率。目前,國內(nèi)奶牛場主要使用的環(huán)境調(diào)控方式是人工與機(jī)電控制結(jié)合的方式。以操作人員的經(jīng)驗(yàn)和直觀感受為依據(jù)控制設(shè)備的運(yùn)行,缺乏科學(xué)依據(jù)和手段,自動(dòng)化控制程度較低,不能滿足現(xiàn)代化大型奶牛養(yǎng)殖場的需求。本文根據(jù)我國奶牛養(yǎng)殖場的實(shí)際情況,針對(duì)夏季高溫天氣牛舍中溫度、濕度、氨氣濃度的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)控,設(shè)計(jì)了一款基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的奶牛場環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。通過ZigBee無線通信技術(shù)組建的傳感器網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)Χ嗵幁h(huán)境同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測;傳感器檢測到的養(yǎng)殖場內(nèi)部溫度、濕度、氨氣濃度環(huán)境參數(shù),通過無線網(wǎng)絡(luò),單片機(jī)將環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī),LabVIEW軟件開發(fā)的上位機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行處理分析,控制啟動(dòng)和關(guān)閉風(fēng)扇、噴淋器等設(shè)備進(jìn)而對(duì)養(yǎng)殖場內(nèi)環(huán)境進(jìn)行合理調(diào)控。本文使用LabVIEW軟件開發(fā)設(shè)計(jì)了兩種控制模式:傳統(tǒng)控制模式和自適應(yīng)優(yōu)化控制模式。傳統(tǒng)控制模式可以人為輸入目標(biāo)環(huán)境參數(shù),系統(tǒng)控制風(fēng)扇和噴淋器等設(shè)備調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)不斷接近系統(tǒng)設(shè)定值;自適應(yīng)優(yōu)化控制模式是一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng),人工輸入每天的產(chǎn)奶量,系統(tǒng)自動(dòng)建立了一個(gè)數(shù)據(jù)庫保存產(chǎn)奶量和當(dāng)天對(duì)應(yīng)的環(huán)境參數(shù)。自適應(yīng)優(yōu)化控制模式的調(diào)控目的是為了追求高產(chǎn)奶量。隨著數(shù)據(jù)的不斷累積,系統(tǒng)能自動(dòng)篩選數(shù)據(jù)庫中產(chǎn)奶量最高一天的環(huán)境參數(shù)作為當(dāng)天的參數(shù)目標(biāo)值來調(diào)節(jié)牛舍環(huán)境。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)效果明顯,自適應(yīng)優(yōu)化控制模式在高溫夏季對(duì)保持和提高奶牛的產(chǎn)奶量起到良好的作用。
【關(guān)鍵詞】：奶牛場 環(huán)境監(jiān)控 Zigbee LabVIEW 自適應(yīng)優(yōu)化控制
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S823;S818.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀9-10
• 1.2 環(huán)境調(diào)控技術(shù)在養(yǎng)殖業(yè)中的作用與意義10-12
• 1.3 環(huán)境控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀發(fā)展趨勢12-15
• 1.3.1 環(huán)境控制的技術(shù)方法12-14
• 1.3.2 現(xiàn)代環(huán)境控制技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-15
• 1.4 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用15-16
• 1.5 本文研究的內(nèi)容16-17
• 1.6 技術(shù)路線17-18
• 2 奶牛場的無線環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18-25
• 2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案18-19
• 2.2 主要器件的選擇和介紹19-21
• 2.2.1 單片機(jī)的選擇19
• 2.2.2 穩(wěn)壓器的選擇19
• 2.2.3 溫度傳感器的選擇19-20
• 2.2.4 濕度傳感器的選擇20-21
• 2.2.5 氨氣濃度模塊的選擇21
• 2.3 硬件電路原理設(shè)計(jì)及仿真21-24
• 2.4 輸出控制器的設(shè)計(jì)24-25
• 3 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的搭建25-30
• 3.1 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)25-26
• 3.2 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的建立26-30
• 3.2.1 ZigBee無線模塊的選擇26-27
• 3.2.2 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的搭建27-30
• 4 奶牛場環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30-39
• 4.1.傳統(tǒng)控制模式的設(shè)計(jì)30-31
• 4.2 自適應(yīng)優(yōu)化控制模式設(shè)計(jì)31-34
• 4.3 上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)34-39
• 4.3.1 Labview軟件的介紹34-35
• 4.3.2 上位機(jī)軟件前面板的設(shè)計(jì)35-37
• 4.3.3 上位機(jī)軟件后面板的設(shè)計(jì)37-39
• 5 系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果與分析39-45
• 5.1 試驗(yàn)對(duì)象與方法39-42
• 5.1.1 試驗(yàn)對(duì)象的選擇39
• 5.1.2 硬件設(shè)備的布置原則39-40
• 5.1.3 試驗(yàn)設(shè)備的布置和安裝40-41
• 5.1.4 試驗(yàn)方法41-42
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果和分析42-45
• 5.2.1 試驗(yàn)結(jié)果42-44
• 5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果的分析44-45
• 6 結(jié)論45-47
• 6.1 研究總結(jié)45
• 6.2 完成工作45-46
• 6.3 展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-51
• 附錄51-52
• 致謝52

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1 江琦;奚宏生;殷保群;;半Markov控制過程在線自適應(yīng)優(yōu)化算法[A];第25屆中國控制會(huì)議論文集（中冊(cè)）[C];2006年

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本文編號(hào)：637505