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基于OPC UA技术的智慧农业的研究与应用

发布时间:2018-02-06 03:21

  本文关键词: OPC UA 实时监控 Labview 智能大棚 PLC 出处:《中国科学技术大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:时代不断进步,科技不断发展,在农业领域信息技术的出现让生产过程变得智能化。智慧农业即农业环境智能监控,逐渐进入我们视线。由于现在我国具有的温室监控系统大多数是以硬件为基础,存在界面方面的直观性和灵活性及自动化水平较低等问题。顺应时代进步要求,智慧农业结合先进的物联网及软件技术很好的解决了现存的一些问题。在工控界,数据的采集与控制中逐渐引入了虚拟技术,解决了监控系统的一些交互性问题。采用虚拟仪器技术开发的监控系统,在数据的处理和显示方面更直观、更灵活,得到各界工程师的肯定。在充分研究了我国现有大棚监控系统具有的技术后,针对存在的一些不足,采用OPC UA和labview开发工具设计开发了一套用户界面友好操作性强的大棚监控系统。本系统中采用的OPCUA技术,是工控领域使用比较多的OPC的升级版本。该技术的使用,让不同的软硬件商家在开发产品时不用考虑接口问题。软件厂商不用针对每一个设备都开发对应的驱动,大大的节约了成本。另外,Labview具有开发周期短,易学易用,界面友好等特点,在数据采集和控制方面被大多数工程师采用。在labview中使用OPC UA技术使上位机和下位机间的通信更方便,实现现场设备中的数据实时的显示在人机界面中。本系统主要包括用户登录,登录用户的管理,对大棚环境中的影响因子作实时监控并用曲线显示。设置环境因子的数据范围,超范围实现数据的报警,将报警的数据存到数据库,供后期排查。将实时监测的数值存到mysql数据库创建的表中。历史数据查询模块,可以根据不同的时间范围选择不同的数据量进行查询显示在曲线上,并且可以一键查询一天内和一周内的数据。下位的泵或阀门的闭合状态可以通过手动或自动两种模式进行操作。各模块间相互协作运行良好,已经完成了系统的初步测试。设计前提出的功能需求基本已经实现,对大棚可以进行完全监控。
[Abstract]:With the continuous progress of the times and the development of science and technology, the emergence of information technology in the field of agriculture makes the production process intelligent. Intelligent agriculture is the intelligent monitoring of agricultural environment. Because most of the greenhouse monitoring systems in our country are based on hardware, there are some problems in interface, such as visualization, flexibility and low level of automation, which conform to the requirements of the times. Intelligent agriculture combines advanced Internet of things and software technology to solve some existing problems. In the industrial control field, data acquisition and control gradually introduced virtual technology. Some interactive problems of monitoring system are solved. The monitoring system developed by virtual instrument technology is more intuitive and flexible in data processing and display. It has been affirmed by engineers from all walks of life. After fully studying the technology of the existing greenhouse monitoring system in our country, it aims at some shortcomings. Using OPCUA and labview development tools, a set of user interface friendly and operable greenhouse monitoring system is designed and developed. The OPCUA technology is used in this system. It is an upgraded version of OPC, which is widely used in industrial control field. The use of this technology. Let different software and hardware vendors in the development of products do not have to consider the interface problem. Software manufacturers do not need to develop a corresponding driver for each device, greatly reducing the cost. Labview has the characteristics of short development cycle, easy to learn and use, friendly interface and so on. In the aspect of data acquisition and control, most engineers use OPC UA technology in labview to make the communication between upper computer and lower computer more convenient. Realize the real-time display of data in the field equipment in the man-machine interface. This system mainly includes user login, login user management. The influence factors in the greenhouse environment are monitored in real time and the curve is displayed. The data range of the environment factor is set, the alarm of the data is realized over the range, and the alarm data is saved to the database. For later search. The real-time monitoring of the value of the mysql database created in the table. Historical data query module, according to different time ranges to select different amounts of data query displayed on the curve. The closed state of the lower pump or valve can be operated in manual or automatic mode. Each module works well in cooperation with each other. The preliminary test of the system has been completed. The functional requirements put forward before the design have been basically realized, and the greenhouse can be completely monitored.
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S126;TP277

【参考文献】

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本文编号:1493454

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