农业温室大棚远程智能监控系统的设计与实现

发布时间：2020-05-29 01:27

【摘要】：农业生产与国家的发展紧密相连,随着科学技术的不断发展,我国设施农业高速推进。设施农业可以能够克服自然环境的影响,提高生产效率。设施农业的发展是中国实现农业现代化的必由之路,我国温室大棚已经得到了普遍推广,但自动化程度不高。随着通信技术、微控制器、传感器、控制系统和互联网的发展,物联网出现并得以在各行业内得到应用。物联网可以使物与物相连,基于物联网的农业温室大棚远程智能监控系统可以监测和控制大棚中空气的温度湿度、CO_2浓度和土壤的温湿度等农作物生长的影响因子。影响农作物生长的因素较多且相互关联,同时温湿度的控制往往会出现滞后的现象,这是常用的控制方法无法解决的问题。随着控制技术的发展,模糊控制得以应用到设施农业中,可以解决这种多变量相互关联的复杂问题。本文设计了一套温室大棚远程智能监控系统,主要监控环境影响因素为温室大棚内的空气的温度湿度、CO_2浓度和土壤的温湿度,主要控制设备为温室大棚内的风机、加热器和电磁阀等设备。系统分为受控终端、网络通信、和用户终端三个部分,其中受控终端为温室大棚内的控制系统和相关设备,网络通信通过GPRS实现,用户终端为PC和手机操作系统。本系统实现了远程控制,PC和手机客户端将指令发送到网络服务器,网络服务器下发指令,远程GPRS收到数据,下位机读取到GPRS数据并解析,实现对风机、加热器、电磁阀等设备的控制。实现了由单片机主控、控制面板、继电器,电源和空开构成的下位机系统通过手动方式控制风机、加热器、灌溉设备。设计出模糊控制器,根据测得的大棚内空气温湿度、CO_2浓度信息和土壤温湿度自动控制风机、加热器和电磁阀等设备使温室大棚内环境达到农作物最适宜的生长环境。
【图文】：

在发射功率方面，Wi-Fi 最大为 1000mw 以上，红外线在 500场和 ZigBee 均在 3mw 已下。在传输距离方面，，Wi-Fi 为 10-100m，他的均在 10m 以下。在传输方式方面，红外线通信和近场通信为点对点或一点对多点。线通信技术参数的比较，ZigBee 具有功率小、传输距离远、可设置节室大棚的需要，信息采集模块要省电，节点较多且个节点间距离较远作为农业温室大棚远程智能监控系统的无线网络。协议栈构架包括物理层（PHY）、控制层（MAC）、网络层(NWK)数据连接层和要部分。最底层为物理层和控制层，上层的应用层和网络层，分准和 ZigBee 联盟进行定义和设计[25]。其模型结构如图 2-1 所示。

个主要重要部分。最底层为物理层和控制层，上层的应用层和网络层，2.15.4 标准和 ZigBee 联盟进行定义和设计[25]。其模型结构如图 2-1 所示。图 2-1 ZigBee 总体结构物理层中包含了一个物理实体接入点和一个数据服务接入点。物理层主要完和关闭，发送接收能量检测任务。PHY 层和控制层通过接口实现通信。结构图如
【学位授予单位】：北方民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S625;TP277

【参考文献】

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本文编号：2686155