智能农业大棚测控系统的研究和设计

发布时间：2020-10-27 03:31

　　 随着科学技术的进步,农业耕种方式也随之改进。农业大棚技术打破了传统农业粗放的种植方式,减少了季节和天气等因素对农作物的影响,促进了农业发展。然而,传统农业大棚无法测量和调控环境参数,不能确定农作物是否处于最佳生长环境,也无法对环境参数进行调控,实际应用过程中存在一定的局限性。本文通过分析国内外农业大棚技术的研究现状,针对国内农业大棚技术的实际情况,设计了一种智能农业大棚测控系统。用户只需要设置每个农业大棚中的农作物类型和生长阶段,系统会根据专家经验对大棚中的环境参数进行自动调控,确保农作物在理想的环境下生长,从而提高农作物的产量和质量,解放劳动力。本文研究和设计的智能农业大棚测控系统主要由三个部分组成:用以测量环境参数的采集节点、提供各种后台服务的服务器和提供用户操作的客户端软件。采集节点采用STM32F103C8T6为主控芯片,配置有温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器和光照强度传感器以测量环境参数,微控制器读取对应环境参数传感器的数据后,将这些数据通过RS-485发送至服务器。在服务器中,本文设计了存储各种信息的MySQL数据库,并对其进行了优化;根据实地农业大棚中执行设备情况和被控对象的特性,设计了带回滞的开关量控制和模糊PID控制两种控制策略;使用Go语言实现了定时获取采集节点数据功能、根据专家经验和实时环境参数控制执行设备的功能、提供WEB服务功能。客户端软件采用Qt集成开发工具,以C++为编程语言开发设计,主要完成以下功能:用户登录及人员管理、农业大棚中的环境参数和图像的实时显示、所有采集节点和执行设备的参数设置、专家经验库管理和历史数据查看。本文构建了系统运行环境,并对采集精度和控制精度进行了测试,测试结果良好,达到了预期的设计效果。本文研究的智能农业大棚测控系统可以很好地改进现今农业大棚管理和控制模式,该模式可以推广到渔业养殖、菌类养殖等行业,具有很好的推广应用价值。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S625.3;TP274
【部分图文】：

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山东大学硕士学位论文??系统整体流程图如图２－２所示。用户在客户端软件中，设定农业大棚中具体??农作物类型以及生长阶段，该信息将通过网络发送至服务器；服务器接收到客户??端软件上传的信息，对其进行保存和处理，随后开始定时发送测量命令到采集节??点。采集节点接受到服务器发送的测量命令后，将实时测量结果（温度、湿度、??二氧化碳浓度和光照强度）发送到服务器。服务器根据测量结果和专家经验库对??相应的执行设备进行模糊控制，调整环境参数到理想值，使农作物在理想的环境??中生长。其中，用户可以通过客户端软件查看农业大棚中的各项环境参数和实时??图像，并且可以手动控制相应的执行设备。???ｉ???用户操作客户端软件，设定农业大棚中农作物??类型及生长阶段
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本文编号：2857968