基于树莓派的大棚联网监控系统的研究与设计

发布时间：2020-09-02 16:44

　　目前我国的大棚绝大多数还是传统式大棚,还停留在人工的管理层面上,技术落后,管理繁琐。针对此现状,本课题设计了一套智能的大棚联网监控系统来代替繁杂的人工生产。该系统能够实现对大棚中的大棚温度、大棚湿度、土壤湿度、光照强度进行实时采集,并通过2.4G无线通信对数据进行实时传输,最后以网页的形式显示出来。大棚联网监控系统能够自动采集大棚温度、大棚湿度、土壤湿度、光照强度,本设计共设有6个采集点,这6个采集点分别将采集到的上述参数通过2.4G无线通信传给树莓派,为了提高大棚的环境监测能力和抗干扰能力,采用了基于信任度的多传感器数据融合算法。通过建立信任度矩阵来评测各个传感器所采集到数据的综合信任度,将所有数据进行科学合理的分配后得到各个传感器所占的比例权重,进而得出融合结果。大棚是一个非线性、大时延、强耦合的复杂系统,各个环境因子之间相互影响、相互作用,控制端仅仅依据阈值进行判断来控制大棚已无法满足实际使用需求,采用了支持向量机算法,通过咨询农业专家,列出所有的控制组合并剔除其中的矛盾控制组合,抽取具有代表意义的样本进行训练建立起模型,运用此模型对融合后的数据作出最终的控制决策,如温度过高时打开通风设备给大棚通风降温,光线过强时打开遮光板进行遮光等。本课题中树莓派被用作网站服务器,以网页的形式供用户随时随地访问,节省了用户购买虚拟主机或者云服务器等所需的极其昂贵的费用,使管理者可使用互联网设备查看大棚的生长环境状况以及智能化控制状况,同时管理者可观看大棚内实时图像,获取最直观的生长动态。实验结果表明本系统能够对大棚温度、大棚湿度、土壤湿度、光照强度进行实时准确监测,且数据传输安全稳定,控制端控制准确,网页端显示完整,总体系统性能稳定,达到了预期要求。
【学位单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S126;S625
【部分图文】：

底层,方案,总体设计方案

线终端的个人或者车辆等诸如此类的智能化物件的综合体，通过各种通信方式完互联互通、应用的大集成以及基于云计算的营运等方面，在内网、专网或互联网用适当的信息安全保障技术，提供安全可控的实时在线检测、远程监控、定位防卫、指挥调度、统计报表、执行决策等管理和服务功能，从而更加高效、节能对万事万物进行管理、监控和运营。总体设计方案总体设计方案由底层采集控制方案、中间层通信方案、顶层网页界面显示方案、局方案四部分组成。底层采集控制方案底层采集控制方案如图 2.1 所示，采集方案指传感器采集大棚内部温湿度、土壤强度，控制方案指通过对继电器通断的控制来模拟通风设备、加湿设备、遮光设备、升温设备、灌溉设备的开闭操作。

通信方案,中间层,方案,开闭

中间层通信方案

显示方案,网页,界面,通信方案

顶层网页界面显示方案

【参考文献】