基于窄带物联网的渔业水质智能监控系统设计与实现
发布时间：2021-03-26 01:51
我国是渔业养殖大国,养殖的规模和产量都位居世界前列,而渔业水质的好坏直接关系到渔业养殖效益的高低。在现代万物互联的大背景下,将窄带物联网新技术引入到渔业养殖当中,并实现养殖水质预测预警,改善渔业养殖水质条件,可以很好地促进渔业养殖信息化、智能化的发展。本文基于窄带物联网技术（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）设计了渔业水质智能监控系统,实现了对渔业养殖过程中的水环境参数的实时监测和动态预测预警并能够对养殖水质自动调节,同时系统可以根据动态预测预警信息提前调节养殖水质,确保渔业养殖水质安全和稳定。本文主要做了以下工作:（1）设计了渔业水质监控终端,提出并采用NB-IoT搭建分布式渔业水质监控网络,完成了系统硬件设计。现场终端设备有水质采集终端和控制终端,利用NB-IoT的广覆盖、低功耗和海量连接等特点,实现了现场终端与远程服务器的信息交互。系统硬件电路采用模块化设计,包括NB-IoT无线通信模块、基于STM32的核心控制器模块以及相关的外围接口电路等,方便后期升级和维护,保障系统稳定运行。（2）基于应用需求完成了系统的软件设计,主要有嵌入式软件设...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统总体结构图
江苏大学硕士学位论文13第三章渔业水质智能监控系统硬件设计3.1系统硬件结构渔业水质智能监控系统硬件结构如下图3.1所示。其中硬件部分主要有水质采集终端和设备控制终端两部分，水质采集终端和控制终端均通过NB-IoT模块与云端智能监控系统建立交互通信。水质采集终端使用RS485接口通信采集底层水质传感器数据，响应实时数据采集指令以及定时数据上传。控制终端通过发送RS485通信指令控制继电器的通断，从而控制现场执行设备（增氧机、循环水泵）的运行，控制终端可通过云端智能监控系统获取实时水质数据并通过预先设定的水质参数标准实现闭环自动控制，也可响应用户远程手动控制指令。水质采集终端由NB-IoT通信模块、核心控制器模块、水质传感器等，采用40W太阳能光伏板和蓄电池供电。控制终端由NB-IoT通信模块、核心控制器模块、485型继电器以及与其连接的现场执行设备等，采用220V市电供电。图3.1系统硬件结构图Fig.3.1Hardwarestructureofsystem
基于窄带物联网的渔业水质智能监控系统设计与实现143.2系统硬件选型3.2.1继电器选型设备控制终端通过发送RS485通信指令控制继电器的通断，从而控制现场执行设备（增氧机、循环水泵）的运行。本系统选用的是SR-311A485型控制继电器，该型控制继电器的PCB是由军工级的FR-4板材制成，使用工业级芯片并带有防雷电路，可通过RS485通信方式配置其模块地址，并且可以使用跳线锁定模块设定好的配置，防止误操作。该产品省电节能，使用寿命长，性能稳定可靠。其实物外观如图3.2所示，具体参数和控制指令说明分别为表3.1和表3.2。图3.2SR-311A实物图Fig.3.2SR-311Aphysicalmap表3.1SR-311A技术参数Table3.1TechnicalparametersofSR-311A技术属性具体参数触电容量10A/30VDC10A/250VAC温度范围-30℃~+80℃耐久性10万次额定电压DC9~24V通讯接口RS485波特率9600（默认）默认通讯格式9600，n，8，1
本文编号：3100718
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统总体结构图
江苏大学硕士学位论文13第三章渔业水质智能监控系统硬件设计3.1系统硬件结构渔业水质智能监控系统硬件结构如下图3.1所示。其中硬件部分主要有水质采集终端和设备控制终端两部分，水质采集终端和控制终端均通过NB-IoT模块与云端智能监控系统建立交互通信。水质采集终端使用RS485接口通信采集底层水质传感器数据，响应实时数据采集指令以及定时数据上传。控制终端通过发送RS485通信指令控制继电器的通断，从而控制现场执行设备（增氧机、循环水泵）的运行，控制终端可通过云端智能监控系统获取实时水质数据并通过预先设定的水质参数标准实现闭环自动控制，也可响应用户远程手动控制指令。水质采集终端由NB-IoT通信模块、核心控制器模块、水质传感器等，采用40W太阳能光伏板和蓄电池供电。控制终端由NB-IoT通信模块、核心控制器模块、485型继电器以及与其连接的现场执行设备等，采用220V市电供电。图3.1系统硬件结构图Fig.3.1Hardwarestructureofsystem
基于窄带物联网的渔业水质智能监控系统设计与实现143.2系统硬件选型3.2.1继电器选型设备控制终端通过发送RS485通信指令控制继电器的通断，从而控制现场执行设备（增氧机、循环水泵）的运行。本系统选用的是SR-311A485型控制继电器，该型控制继电器的PCB是由军工级的FR-4板材制成，使用工业级芯片并带有防雷电路，可通过RS485通信方式配置其模块地址，并且可以使用跳线锁定模块设定好的配置，防止误操作。该产品省电节能，使用寿命长，性能稳定可靠。其实物外观如图3.2所示，具体参数和控制指令说明分别为表3.1和表3.2。图3.2SR-311A实物图Fig.3.2SR-311Aphysicalmap表3.1SR-311A技术参数Table3.1TechnicalparametersofSR-311A技术属性具体参数触电容量10A/30VDC10A/250VAC温度范围-30℃~+80℃耐久性10万次额定电压DC9~24V通讯接口RS485波特率9600（默认）默认通讯格式9600，n，8，1
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