基于物联网的沙漠光伏电站温室智能控制系统的设计与应用

发布时间：2017-08-27 22:25

  本文关键词：基于物联网的沙漠光伏电站温室智能控制系统的设计与应用

  更多相关文章： 农业物联网 光伏温室 ZigBee无线通信 组态软件 智能控制

【摘要】：农业物联网主要利用传感器等各类终端采集设备,高效率的采集大田种植、设施园艺、水产养殖等各农业生产所需数据信息；建立无线传感网络,实现可靠数据传输；最后对信息进行融合、处理,实现农业自动化。目前,宁夏中卫市沙波头区利用太阳能把温室和光伏发电系统结合起来,实现太阳能发电与农业相结合,构建新型光伏温室。如何将物联网技术高效的应用于光伏温室中,通过科学有效的管理,使农业生产过程实现高效化、数字化和网络化,是我们目前要研究的重点和难点。本文以农业生产过程的信息化需求出发,以光伏温室为研究对象,考虑在自然条件下,通过改造传统温室,使用高精度传感器采集温室内空气及土壤温湿度、二氧化碳浓度和光照强度等信息,应用Zigbee无线通信技术,构建无线传感网络,利用组态控制软件,实现对温室内环境的自动控制,确保作物正常的生长环境。其主要工作如下：(1)对温室进行实地考察,结合实际,对温室进行改造。在温室顶部增开天窗、前后分别增加风机和湿帘；内部布置灌水管道,安装电磁阀。(2)对温室内的结构进行分析,结合无线通信技术,确定温室内传感器节点的布设方案(由于温室面积较大,故将温室分为16个小田块进行控制)。(3)功耗低、成本小,具有分布式和自组织等特点使无线传感网络发展得越来越好。应用ZigBee CC2530模块作为核心板,构建无线网络,实现数据的无线传输。(4)使用工业组态软件开发终端监测控制系统,用来接收、保存数据,同时分析当前数据,以此判断温室内当前环境状况,并根据植物生长需要做出相应调整,控制各风机、天窗、湿帘和电磁阀等的运转。实际安装应用结果显示,工控机的控制端可以实现对温室环境的实时监测并保存数据,管理者可以根据这些数据判断温室当前环境,及时作出调整,使整个系统良好运行,满足了管理者对智能管理和自动控制的需求。
【关键词】：农业物联网 光伏温室 ZigBee无线通信 组态软件 智能控制
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TP273.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 绪论6-9
• 1.1 研究背景及意义6-7
• 1.2 国内外研究现状7
• 1.3 物联网技术7-8
• 1.4 课题来源和论文主要内容8-9
• 第二章 系统核心技术分析9-18
• 2.1 ZigBee无线通信技术9-11
• 2.2 温室环境参数分析及传感器技术11-16
• 2.3 Modbus通信协议16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 第三章 光伏电站温室系统设计18-23
• 3.1 温室智能控制系统总体设计18-20
• 3.2 温室改造20-21
• 3.3 温室作物种植方案21-22
• 3.4 本章小结22-23
• 第四章 数据采集与系统测试23-42
• 4.1 节点硬件选型24
• 4.2 ZigBee无线网络开发环境24-25
• 4.3 无线传感器网络节点设计25-37
• 4.4 系统测试37-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第五章 总结与展望42-43
• 5.1 总结42
• 5.2 展望42-43
• 参考文献43-45
• 致谢45-46
• 附录46-52
• 个人简历52

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本文编号：746155