智能粮仓监测管理系统的开发与应用
发布时间：2022-02-21 01:56
为解决我国粮食仓储监测管理技术手段落后,粮食损失严重的问题。遵循储粮规范,应用先进技术设计出智能粮仓监测管理系统,实现储粮安全、监控便捷、技术创新,满足实际应用需要。论文在对国内外粮情监控领域的研究基础之上,针对存在问题提出解决方案并预测发展趋势。设计系统总体方案,选用Zig Bee无线传感器网络实现底层数据采集,针对粮仓现场环境对网络节点的布局做出合理设计。根据所需功能,完成节点的硬件电路设计,包括CC2530主控芯片的设计、电源模块的电路设计、不同类型网络节点的设计等。在上述硬件电路的基础上完成节点软件程序设计,包括协调节点组网设计、终端节点数据采集设计、数据收发模块设计、串口驱动程序设计、A/D转换模块设计等。通过有线或无线的方式将采集到的数据传输到物联网网关中,实现局域网接入互联网。将数据传输给数据库服务器,上位机从数据库服务器中获取实时数据。为进一步评估粮食的安全状况,及时发现异常,增强管理者决策能力,研究粗糙集优化的C4.5随机森林算法并将其应用到智能粮仓监测管理系统的上位机软件功能中。通过Matlab仿真得出经粗糙集属性约简后的随机森林可以实现更好的分类效果,增强了粮食安...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 粮仓监测管理系统研究现状及发展趋势
1.2.1 监测管理系统的国内外研究现状
1.2.2 存在问题以及发展趋势
1.3 主要内容及组织结构
1.3.1 论文研究内容
1.3.2 章节组织结构
第二章 系统方案设计
2.1 系统总体方案设计
2.2 物联网介绍及应用
2.3 物联网网关的分析与应用
2.3.1 物联网网关概述
2.3.2 无线传感器网络中网关的选型与应用
2.4 上位机通信协议的分析与应用
2.4.1 TCP/IP协议介绍
2.4.2 socket接口实现网络通信
2.5 小结
第三章 ZigBee无线传感器网络硬软件设计
3.1 ZigBee无线传感器网络介绍
3.1.1 无线传感器网络概述
3.1.2 无线传感器网络拓扑结构
3.2 粮仓节点的布局设计
3.3 ZigBee无线传感器网络硬件设计
3.3.1 ZigBee无线传感器网络节点选型
3.3.2 ZigBee无线传感器网络节点硬件结构及电路设计
3.4 ZigBee无线传感器网络软件设计
3.4.1 ZigBee协议与Z-Stack协议栈结构分析
3.4.2 ZigBee无线传感器网络节点软件程序设计
3.5 小结
第四章 基于粗糙集的随机森林算法在粮情监控系统中的应用
4.1 粗糙集理论概述
4.1.1 粗糙集的研究应用及意义
4.1.2 粗糙集理论特性及基本知识介绍
4.2 决策树相关算法概述
4.2.1 决策树的相关介绍和构建过程
4.2.2 决策树典型算法的研究与对比
4.2.3 随机森林
4.3 粗糙集-随机森林优化算法的设计与应用
4.3.1 算法设计
4.3.2 系统仿真与性能分析
4.3.3 基于粗糙集的随机森林算法在粮情监控系统中的应用
4.4 小结
第五章 上位机监测管理系统的软件设计
5.1 上位机系统总体架构与功能
5.1.1 系统总体架构
5.2 上位机系统软件使用语言和关键技术介绍
5.2.1 Java语言介绍
5.2.2 SSM框架介绍
5.2.3 Ajax异步通信技术介绍
5.2.4 Json数据转换格式介绍
5.2.5 Echarts数据可视化图表介绍
5.3 数据库及数据库表的设计
5.3.1 数据库的概念及选择
5.3.2 数据库表的设计
5.4 上位机系统用户模块的设计与实现
5.4.1 用户管理模块
5.4.2 权限设置模块
5.4.3 日志管理模块
5.5 上位机系统监控管理模块的设计与实现
5.5.1 在线监控模块
5.5.2 历史数据折线图显示模块
5.5.3 报警功能模块
5.5.4 历史数据报表模块
5.6 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 不足与展望
参考文献
发表论文与科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多线程程序数据竞争随机森林指令级检测模型[J]. 孙家泽,阳伽伟,杨子江. 清华大学学报(自然科学版). 2020(10)
[2]仪表程控异步Socket通信方法研究[J]. 龚成莹,何辉,兰聪花,梁金荣. 电气自动化. 2019(02)
[3]粮情测控系统的现状研究及展望[J]. 张雪苍,熊伟. 粮食加工. 2017(06)
[4]基于粗糙集的决策树在医疗诊断中的应用[J]. 黄锦静,陈岱,李梦天. 计算机技术与发展. 2017(12)
[5]基于CC2530F256的智能变送器模块的研制[J]. 马赛飞,马尚昌,刘钧. 仪表技术与传感器. 2016(08)
[6]基于CC2530的无线智能家居传感网的设计[J]. 许毅立,朱海霞,杭成. 江苏科技信息. 2016(18)
[7]基于ZigBee技术的农田信息采集节点的设计与应用[J]. 刘伟. 科技展望. 2016(13)
[8]粮情监测技术的现状与展望[J]. 万曙峰,吴文福,杜吉山,顾冰洁,邢左群. 农业与技术. 2016(05)
[9]我国粮情测控预警系统现状与展望[J]. 郑联合,罗山,张红建,赵阔,陈艳,王乃. 现代食品. 2015(22)
[10]属性约简算法在海产品安全评估中的应用[J]. 鄂旭,谭艳,励建荣,毛玫静,杨明婧. 计算机工程与应用. 2017(02)
硕士论文
[1]粮情监控系统开发及储粮温度预测算法研究[D]. 连丰沛.天津工业大学 2019
[2]基于物联网技术的粮仓环境远程监测系统的设计[D]. 李淑娟.哈尔滨理工大学 2018
[3]基于物联网的粮食仓库远程监测预警系统研究[D]. 冯超.吉林农业大学 2017
[4]无人值守粮食仓储监控管理系统[D]. 王子琪.天津大学 2017
[5]基于B/S模式的实时信息发布与管理系统的研究[D]. 张巍.西安建筑科技大学 2015
[6]智能粮情监控系统Web端通信框架的设计与实现[D]. 孟凡智.安徽大学 2015
[7]粗糙集—决策树在故障诊断中的应用研究[D]. 周梦泉.东北大学 2014
[8]基于ZigBee无线传感器网络的粮仓温湿度监控系统[D]. 李丹.东北大学 2012
[9]物联网环境下的粮仓环境监测系统设计[D]. 常青.电子科技大学 2012
[10]基于粗糙集的属性约简与规则提取[D]. 黄丽萍.厦门大学 2007
本文编号：3636258
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 粮仓监测管理系统研究现状及发展趋势
1.2.1 监测管理系统的国内外研究现状
1.2.2 存在问题以及发展趋势
1.3 主要内容及组织结构
1.3.1 论文研究内容
1.3.2 章节组织结构
第二章 系统方案设计
2.1 系统总体方案设计
2.2 物联网介绍及应用
2.3 物联网网关的分析与应用
2.3.1 物联网网关概述
2.3.2 无线传感器网络中网关的选型与应用
2.4 上位机通信协议的分析与应用
2.4.1 TCP/IP协议介绍
2.4.2 socket接口实现网络通信
2.5 小结
第三章 ZigBee无线传感器网络硬软件设计
3.1 ZigBee无线传感器网络介绍
3.1.1 无线传感器网络概述
3.1.2 无线传感器网络拓扑结构
3.2 粮仓节点的布局设计
3.3 ZigBee无线传感器网络硬件设计
3.3.1 ZigBee无线传感器网络节点选型
3.3.2 ZigBee无线传感器网络节点硬件结构及电路设计
3.4 ZigBee无线传感器网络软件设计
3.4.1 ZigBee协议与Z-Stack协议栈结构分析
3.4.2 ZigBee无线传感器网络节点软件程序设计
3.5 小结
第四章 基于粗糙集的随机森林算法在粮情监控系统中的应用
4.1 粗糙集理论概述
4.1.1 粗糙集的研究应用及意义
4.1.2 粗糙集理论特性及基本知识介绍
4.2 决策树相关算法概述
4.2.1 决策树的相关介绍和构建过程
4.2.2 决策树典型算法的研究与对比
4.2.3 随机森林
4.3 粗糙集-随机森林优化算法的设计与应用
4.3.1 算法设计
4.3.2 系统仿真与性能分析
4.3.3 基于粗糙集的随机森林算法在粮情监控系统中的应用
4.4 小结
第五章 上位机监测管理系统的软件设计
5.1 上位机系统总体架构与功能
5.1.1 系统总体架构
5.2 上位机系统软件使用语言和关键技术介绍
5.2.1 Java语言介绍
5.2.2 SSM框架介绍
5.2.3 Ajax异步通信技术介绍
5.2.4 Json数据转换格式介绍
5.2.5 Echarts数据可视化图表介绍
5.3 数据库及数据库表的设计
5.3.1 数据库的概念及选择
5.3.2 数据库表的设计
5.4 上位机系统用户模块的设计与实现
5.4.1 用户管理模块
5.4.2 权限设置模块
5.4.3 日志管理模块
5.5 上位机系统监控管理模块的设计与实现
5.5.1 在线监控模块
5.5.2 历史数据折线图显示模块
5.5.3 报警功能模块
5.5.4 历史数据报表模块
5.6 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 不足与展望
参考文献
发表论文与科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多线程程序数据竞争随机森林指令级检测模型[J]. 孙家泽,阳伽伟,杨子江. 清华大学学报(自然科学版). 2020(10)
[2]仪表程控异步Socket通信方法研究[J]. 龚成莹,何辉,兰聪花,梁金荣. 电气自动化. 2019(02)
[3]粮情测控系统的现状研究及展望[J]. 张雪苍,熊伟. 粮食加工. 2017(06)
[4]基于粗糙集的决策树在医疗诊断中的应用[J]. 黄锦静,陈岱,李梦天. 计算机技术与发展. 2017(12)
[5]基于CC2530F256的智能变送器模块的研制[J]. 马赛飞,马尚昌,刘钧. 仪表技术与传感器. 2016(08)
[6]基于CC2530的无线智能家居传感网的设计[J]. 许毅立,朱海霞,杭成. 江苏科技信息. 2016(18)
[7]基于ZigBee技术的农田信息采集节点的设计与应用[J]. 刘伟. 科技展望. 2016(13)
[8]粮情监测技术的现状与展望[J]. 万曙峰,吴文福,杜吉山,顾冰洁,邢左群. 农业与技术. 2016(05)
[9]我国粮情测控预警系统现状与展望[J]. 郑联合,罗山,张红建,赵阔,陈艳,王乃. 现代食品. 2015(22)
[10]属性约简算法在海产品安全评估中的应用[J]. 鄂旭,谭艳,励建荣,毛玫静,杨明婧. 计算机工程与应用. 2017(02)
硕士论文
[1]粮情监控系统开发及储粮温度预测算法研究[D]. 连丰沛.天津工业大学 2019
[2]基于物联网技术的粮仓环境远程监测系统的设计[D]. 李淑娟.哈尔滨理工大学 2018
[3]基于物联网的粮食仓库远程监测预警系统研究[D]. 冯超.吉林农业大学 2017
[4]无人值守粮食仓储监控管理系统[D]. 王子琪.天津大学 2017
[5]基于B/S模式的实时信息发布与管理系统的研究[D]. 张巍.西安建筑科技大学 2015
[6]智能粮情监控系统Web端通信框架的设计与实现[D]. 孟凡智.安徽大学 2015
[7]粗糙集—决策树在故障诊断中的应用研究[D]. 周梦泉.东北大学 2014
[8]基于ZigBee无线传感器网络的粮仓温湿度监控系统[D]. 李丹.东北大学 2012
[9]物联网环境下的粮仓环境监测系统设计[D]. 常青.电子科技大学 2012
[10]基于粗糙集的属性约简与规则提取[D]. 黄丽萍.厦门大学 2007
本文编号：3636258
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/lindaojc/3636258.html
