基于物联网的温室番茄生长环境智能测控系统
发布时间：2022-07-11 18:08
番茄作为日常蔬菜,需求量越来越大,我国的番茄生产主要以日光温室种植为主。但长期以来,我国日光温室番茄种植主要以人工管理为主,管理方式存在劳动强度大、劳动效率低、管理水平差异大等突出问题。近几年我国出现的智能温室系统在一定程度上解决了人工管理的弊端,为温室番茄生长环境自动调控提供了技术支持。但是,当前的环境自动调控系统大多基于连动温室设计,系统的通用性、控制精度、简便易用及可靠性等方面,还存在不少突出问题。针对当前突出问题,拟通过控制模型构建及控制系统优化设计,研发实用可靠的温室番茄生长环境智能测控系统。在对日光温室番茄生长环境及水肥需求规律研究的基础上,利用物联网、NBIoT等关键技术,研发了日光温室番茄生长环境智能测控系统。系统实现了温室番茄生长环境数据的实时获取,并通过温室番茄控制模型研究,实现了对温室番茄的实时信息监测、最佳生长环境调控以及温室番茄生长的远程监管。具体研究内容如下:（1）在系统分析温室自动控制模型及算法的基础上,将径向基神经网络引入PID控制器利用其非线性变换能力来在线辨识,建立具有自调节能力的RBF-PID控制算法,结合温室番茄不同生长期的生长特点以及天气等外部...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 温室结构研究
1.2.2 物联网体系架构研究
1.2.3 温室控制模型研究
1.2.4 国内外现状小结
1.3 主要研究内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.3.3 论文组织结构
1.4 创新点
1.5 本章小结
2 相关理论与技术
2.1 控制方法
2.2 物联网理论与技术研究
2.3 日光温室番茄生长习性
2.3.1 番茄最佳生长条件
2.3.2 番茄不同生长期分析
2.4 本章小结
3 番茄生长环境控制模型的设计与实现
3.1 温室智能控制算法
3.1.1 算法选取
3.1.2 RBF-PID控制算法
3.1.3 仿真分析
3.2 温室番茄生长环境控制模型的实现
3.2.1 番茄结果期控制模型
3.2.2 异常反馈
3.3 模型验证
3.4 本章小结
4 温室番茄生长环境物联网智能测控系统设计
4.1 功能需求分析
4.1.1 番茄生产管理需求分析
4.1.2 系统功能需求分析
4.2 总体方案设计
4.3 下位机系统设计
4.3.1 感知终端设计
4.3.2 控制终端设计
4.3.3 传输终端设计
4.4 下位机系统实现
4.5 本章小结
5 软件系统设计与实现
5.1 上位机系统设计
5.1.1 功能设计
5.1.2 数据库设计
5.2 上位机系统实现
5.2.1 开发环境
5.2.2 上位机功能实现
5.3 手机移动端的设计与实现
5.3.1 手机移动端的设计
5.3.2 手机移动端的实现
5.4 手机移动端的应用
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文及其他成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网关键技术在设施农业中的应用[J]. 税杨,郭洪波. 南方农机. 2019(04)
[2]世界设施园艺发展概况、特点及趋势分析[J]. 束胜,康云艳,王玉,袁凌云,钟珉,孙锦,郭世荣. 中国蔬菜. 2018(07)
[3]日光温室智能控制系统的构建[J]. 张艳,于群,柳平增,姜新彤. 安徽农业科学. 2018(15)
[4]BP和RBF神经网络在函数逼近上的对比与研究[J]. 张志勰,虞旦. 工业控制计算机. 2018(05)
[5]日光温室滴灌模式下土壤含水量自动监测的应用[J]. 赵桂生,曹玉娥. 信息系统工程. 2018(03)
[6]基于NB-IoT的温室温度智能调控系统设计与实现[J]. 何灿隆,沈明霞,刘龙申,OKINDA Cedric,杨稷,施宏. 华南农业大学学报. 2018(02)
[7]高温与不同空气湿度交互对设施番茄苗生长及衰老特性的影响[J]. 王琳,杨再强,杨世琼,李军,李凯伟,侯梦媛. 中国农业气象. 2017(12)
[8]植物叶片中叶绿素含量与温室气体浓度的相关性[J]. 唐溦堃. 技术与市场. 2017(11)
[9]番茄高产栽培技术[J]. 杨文夺. 吉林蔬菜. 2017(10)
[10]我国主要温室设施面积已突破210万公顷 未来将朝超低能耗方向发展[J]. 紫琳. 中国食品. 2017(19)
博士论文
[1]温室番茄生长发育模拟模型的研究[D]. 侯加林.中国农业大学 2005
硕士论文
[1]基于神经网络控制策略的智能温室控制系统设计[D]. 张立优.太原理工大学 2018
[2]径向基神经网络基函数中心确定方法改进研究[D]. 潘琪.东北农业大学 2017
[3]通用物联网监测与控制系统设计[D]. 杨杰.西安电子科技大学 2017
[4]光照强度对番茄产量和品质的影响[D]. 杨尚龙.石河子大学 2015
[5]温室实时监控系统上位机软件设计与实现[D]. 芦燕.宁夏大学 2014
本文编号：3658635
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 温室结构研究
1.2.2 物联网体系架构研究
1.2.3 温室控制模型研究
1.2.4 国内外现状小结
1.3 主要研究内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.3.3 论文组织结构
1.4 创新点
1.5 本章小结
2 相关理论与技术
2.1 控制方法
2.2 物联网理论与技术研究
2.3 日光温室番茄生长习性
2.3.1 番茄最佳生长条件
2.3.2 番茄不同生长期分析
2.4 本章小结
3 番茄生长环境控制模型的设计与实现
3.1 温室智能控制算法
3.1.1 算法选取
3.1.2 RBF-PID控制算法
3.1.3 仿真分析
3.2 温室番茄生长环境控制模型的实现
3.2.1 番茄结果期控制模型
3.2.2 异常反馈
3.3 模型验证
3.4 本章小结
4 温室番茄生长环境物联网智能测控系统设计
4.1 功能需求分析
4.1.1 番茄生产管理需求分析
4.1.2 系统功能需求分析
4.2 总体方案设计
4.3 下位机系统设计
4.3.1 感知终端设计
4.3.2 控制终端设计
4.3.3 传输终端设计
4.4 下位机系统实现
4.5 本章小结
5 软件系统设计与实现
5.1 上位机系统设计
5.1.1 功能设计
5.1.2 数据库设计
5.2 上位机系统实现
5.2.1 开发环境
5.2.2 上位机功能实现
5.3 手机移动端的设计与实现
5.3.1 手机移动端的设计
5.3.2 手机移动端的实现
5.4 手机移动端的应用
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文及其他成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网关键技术在设施农业中的应用[J]. 税杨,郭洪波. 南方农机. 2019(04)
[2]世界设施园艺发展概况、特点及趋势分析[J]. 束胜,康云艳,王玉,袁凌云,钟珉,孙锦,郭世荣. 中国蔬菜. 2018(07)
[3]日光温室智能控制系统的构建[J]. 张艳,于群,柳平增,姜新彤. 安徽农业科学. 2018(15)
[4]BP和RBF神经网络在函数逼近上的对比与研究[J]. 张志勰,虞旦. 工业控制计算机. 2018(05)
[5]日光温室滴灌模式下土壤含水量自动监测的应用[J]. 赵桂生,曹玉娥. 信息系统工程. 2018(03)
[6]基于NB-IoT的温室温度智能调控系统设计与实现[J]. 何灿隆,沈明霞,刘龙申,OKINDA Cedric,杨稷,施宏. 华南农业大学学报. 2018(02)
[7]高温与不同空气湿度交互对设施番茄苗生长及衰老特性的影响[J]. 王琳,杨再强,杨世琼,李军,李凯伟,侯梦媛. 中国农业气象. 2017(12)
[8]植物叶片中叶绿素含量与温室气体浓度的相关性[J]. 唐溦堃. 技术与市场. 2017(11)
[9]番茄高产栽培技术[J]. 杨文夺. 吉林蔬菜. 2017(10)
[10]我国主要温室设施面积已突破210万公顷 未来将朝超低能耗方向发展[J]. 紫琳. 中国食品. 2017(19)
博士论文
[1]温室番茄生长发育模拟模型的研究[D]. 侯加林.中国农业大学 2005
硕士论文
[1]基于神经网络控制策略的智能温室控制系统设计[D]. 张立优.太原理工大学 2018
[2]径向基神经网络基函数中心确定方法改进研究[D]. 潘琪.东北农业大学 2017
[3]通用物联网监测与控制系统设计[D]. 杨杰.西安电子科技大学 2017
[4]光照强度对番茄产量和品质的影响[D]. 杨尚龙.石河子大学 2015
[5]温室实时监控系统上位机软件设计与实现[D]. 芦燕.宁夏大学 2014
本文编号：3658635
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