基于物联网的温室智能监控系统的研究与应用
发布时间：2020-08-15 16:35
【摘要】：本文是在物联网技术框架下,设计了一种以PLC (Programmable Logic Controller)和RTU (RemoteTerminal Unit)为核心的温室大棚智能控制系统,实现了温室大棚主要环境因子的实时在线监测、查询,控制指令和监测数据的可靠传输,手机和PC终端的远程控制,云平台报警通知,以及远程视频监控系统等功能,使温室在控制系统和监测系统的联动作用下达到智能自动控制,远程控制的目的。该研究对于提高我国温室的生产力和现代化水平有重要意义。主要研究内容如下:首先通过分析温室大棚植物适宜的环境生长规律,在此规律下为植物生长搭建满足其生长的最优环境,然后在物联网技术框架范围内设计了温室大棚的总体控制系统,物联网有三个物理层组成分别是感知层、传输层和应用层。系统将控制系统和监测系统联动起来,将各种传感器、有线无线传感网络、数据传输网络,视频监控系统、电机等电气执行设备、智能温室管理云平台与远程手机或电脑控制终端相结合,联动作用下产生监测和控制数据,形成控制要求,使温室控制系统的执行设备完成自动控制,从而调节温室的环境满足农作物的适宜快速生长。用户还可以通过自身需求,更改环境参数数据,来满足不同植物的生长环境。该系统有三种控制方式分别是现场的手动控制、系统的自动控制、用远程终端控制。本系统的设计分为三个部分,控制系统的设计、监测系统的设计、云平台系统,三个系统的联动达到智能化控制。现场的感知层由传感器设备和监测和控制终端组成,根据温室大棚所需调控的环境条件,设计了控制系统和监测系统,控制系统以PLC和控制RTU为核心,监测系统以监测RTU和传感器为主。通过传感器监测温室环境中的空气温度和湿度、光照强度、C02浓度等信息;工作人员可以采用现场的手动控制,也可以让控制系统自动运行,或者工作人员用手机在异地用手机也可以控制执行机构的运行。物联网的传输层是由有线和无线网络搭建起来的,根据通讯协议和传输要求,搭建了温室现场局域网和远程广域网相结合的数据传输体系。为了实现数据的可靠传输,现场局域网采用以太网的有线传输方式;远程广域网采用互联网传输方式,保证了感知层传感器采集数据向服务器的可靠传输。物联网的应用层由智能手机、PC机、服务器、云平台系统等应用设备构成。该层主要实现对感知层的数据存储、处理,显示以及对控制器的智能控制等过程。
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S625;TP277
【图文】：
在上一节中分析了温室当中的主要的环境因子，对此根据其特点，在物联网的技术逡逑框架之下设计了以ＰＬＣ为核心的智能温室控制系统，可以实现温室的智能化控制执行机逡逑构和可靠地监测温室环境信息等功能，如图２－１为温室智能控制系统整体框架结构图；逡逑系统设计为三层，在底层为传感和控制层，有温室度传感器、光照强度传感器、Ｃ０２浓逡逑度传感器连接在监测ＲＴＵ上，ＰＬＣ与交流接触器连接控制现场的执行机构，同时ＰＬＣ与逡逑控制ＲＴＵ连接；在传输层控制ＲＴＵ和监测ＲＴＵ将数据通过互联网络传送到服务器上；逡逑在应用层用户可以通过手机或者电脑可以访问环境监测的实时或者历史数据，也可以远逡逑程控制执行机构的运行，极大地减少了人在整个系统中的参与。逡逑电脑ＰＣ、ＳｍａｒｔＰｈｏｎｅ、云平台逦ｇ逡逑Ｉ邋ｉ逦层逡逑”逦传逡逑逦逦Ｉ逦逦邋输逡逑ｎ逦ｉ邋ｌ逦层逡逑￣￣邋ｔ邋逦７逦—＂逦%煎危危义峡刂疲遥裕斟五危考嗖猓遥裕腻义希校蹋缅危掊五义稀妫咤危掊危礤义希颍
本文编号：2794367
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S625;TP277
【图文】：
在上一节中分析了温室当中的主要的环境因子，对此根据其特点，在物联网的技术逡逑框架之下设计了以ＰＬＣ为核心的智能温室控制系统，可以实现温室的智能化控制执行机逡逑构和可靠地监测温室环境信息等功能，如图２－１为温室智能控制系统整体框架结构图；逡逑系统设计为三层，在底层为传感和控制层，有温室度传感器、光照强度传感器、Ｃ０２浓逡逑度传感器连接在监测ＲＴＵ上，ＰＬＣ与交流接触器连接控制现场的执行机构，同时ＰＬＣ与逡逑控制ＲＴＵ连接；在传输层控制ＲＴＵ和监测ＲＴＵ将数据通过互联网络传送到服务器上；逡逑在应用层用户可以通过手机或者电脑可以访问环境监测的实时或者历史数据，也可以远逡逑程控制执行机构的运行，极大地减少了人在整个系统中的参与。逡逑电脑ＰＣ、ＳｍａｒｔＰｈｏｎｅ、云平台逦ｇ逡逑Ｉ邋ｉ逦层逡逑”逦传逡逑逦逦Ｉ逦逦邋输逡逑ｎ逦ｉ邋ｌ逦层逡逑￣￣邋ｔ邋逦７逦—＂逦%煎危危义峡刂疲遥裕斟五危考嗖猓遥裕腻义希校蹋缅危掊五义稀妫咤危掊危礤义希颍
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