收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究

韩毅  
【摘要】:本课题来源于太原市科技支撑新农村建设项目“设施农业温室大棚自适应控制系统与示范”(项目编号:120157),是针对当前我国温室大棚环境调控水平落后、运行管理依赖经验、网络化程度低等问题提出的,这些问题严重制约了温室大棚生产效率的提高。因此,本文基于物联网技术,设计和开发了一种温室大棚智能控制系统,实现温室大棚主要环境参数的在线监测、执行机构的自动控制,以及温室大棚的科学管理,达到温室大棚自动化、智能化、网络化和科学化生产的目标,对于提升我国温室大棚生产力,提高温室大棚现代化水平具有重要意义。主要研究内容如下:通过深入分析温室大棚环境参数特点和控制要求,在物联网技术框架内制定了温室大棚的总体控制方案,分为感知层、传输层和应用层,整个系统由单套集控系统、多套现场控制系统以及通讯网络组成,集控系统对各现场控制系统进行集中管理和控制,现场控制系统可脱离网络单独运行,满足不同规模水平温室大棚的控制需求。现场控制系统作为环境感知节点和智能化控制终端,处于物联网感知层,依据温室大棚现场实际环境情况,设计了以PLC为核心的现场控制系统。通过传感器检测空气温湿度、光照强度、二氧化碳浓度和土壤湿度信息;综合手动控制和自动控制方法控制执行机构动作;采用触摸屏实现温室大棚现场的人机交互;借助短信报警控制器实现远程监控。系统通讯网络处于物联网传输层,依据传输层的设计要求,构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。现场局域网采用基于以太网的有线传输方式;远程广域网采用互联网与GSM移动通信相结合的传输技术,实现感知层数据的可靠传输和广泛互联。集控系统处于物联网应用层,主要实现感知层数据的各类处理过程,包括数据存储、数据预处理、智能控制和人机交互。基于Lab VIEW软件开发了温室大棚集中监控管理平台,通过OPC服务器与现场控制器进行数据交换;以SQL Server软件为开发平台建立了温室大棚数据库系统,实现运行数据的科学管理;提出了一种综合软件补偿、分布图法和取平均值法的数据预处理方法,消除数据误差的影响;提出了一种温湿度变结构模糊控制方法,改善控制系统稳态性能,通过LabVIEW环境下的PID和模糊控制工具包实现了模糊控制器的设计;开发了集中监控管理平台数据采集、实时监测、控制输出、参数设置和数据管理过程的人机交互界面,提高管理效率。设计并搭建了温室试验平台,在试验平台上进行了控制系统的调试与试验。调试与试验结果表明:系统的硬件设计合理,通讯网络稳定,集中监控管理平台各项功能正常,提出的数据预处理方法和智能控制方法效果良好,将环境参数稳定在合理水平,满足设施农业温室大棚的现代化管理需求。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郑立锋;祝爱萍;;沿海养殖场安防智能控制系统设计与应用[J];科学养鱼;2014年02期
2 陈佳闻;;基于多点测温的温室智能控制系统设计[J];山东农业大学学报(自然科学版);2010年03期
3 ;计算机温室智能控制系统为农业科研和现代化农业生产提供先进的控制装置[J];农村实用工程技术;2000年04期
4 梁万用;王凯;;蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计[J];安徽农业科学;2009年19期
5 程瑞;王双喜;;温室环境智能控制系统研究与应用[J];山西农业科学;2014年02期
6 赵虎;王三根;王纪元;;基于普适计算的设施农业智能控制系统[J];农机化研究;2010年10期
7 蒋巍巍;王妍玮;;基于单片机的停车场智能控制系统设计[J];林业机械与木工设备;2011年07期
8 王金;赵彬杉;吴小康;吴佐龙;杨恩华;;基于单片机的教室照明智能控制系统[J];湖南农机;2011年05期
9 李琳;张领先;李道亮;秦向阳;刘雪;;温室智能控制系统适用性评价指标体系选择模型[J];农业工程学报;2012年03期
10 艾海波;魏晋宏;邱权;郑文刚;;微型植物工厂智能控制系统![J];农业机械学报;2013年S2期
11 王旺平;张永林;;大米抛光机智能控制系统的研究与实现[J];粮食与饲料工业;2005年11期
12 李洁;赵立新;毕建杰;丁筱玲;朱鹏飞;;小麦双线精播智能控制系统的设计[J];农业工程学报;2012年S1期
13 李娟,姜兴刚,杨津瑜,李霞;一种智能控制系统的设计[J];莱阳农学院学报;2001年03期
14 李维斌,朱荣生,李红,曹卫东;智能控制系统在恒压供水中的应用[J];农机化研究;2003年01期
15 陈静秀;苗玉彬;;宽幅变量喷雾机智能控制系统设计[J];农机化研究;2009年06期
16 张增年;枸杞干燥温度的智能控制系统[J];农业机械学报;2002年04期
17 钟宇平;王丽丹;段书凯;张凤运;李波;;基于神经网络及强化学习的智能控制系统[J];西南大学学报(自然科学版);2013年11期
18 任洪娥,郭继峰,白帆;智能控制系统在弯曲木加工机器人速度控制中的应用[J];林业机械与木工设备;2005年07期
19 朱湘临;刘叶飞;孙谧;王跃军;;海洋微生物酶反应器智能控制系统的研制[J];农业工程学报;2010年09期
20 吴玉娟;陈志明;刘永华;谢文;;基于ARM技术微型封闭式植物种植智能控制系统设计与实现研究[J];安徽农业科学;2013年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田华;吴启迪;张钟俊;;走向智能控制系统[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
2 丑武胜;查建中;董明;;一种新型智能控制系统结构原型[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
3 刘东;尹怡欣;涂序彦;董洁;;一种智能控制系统智能水平的评价方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
4 ;多通道高精度智能控制系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年
5 齐小刚;李元左;常显奇;;智能控制系统与综合集成技术[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
6 田华;席裕庚;张钟俊;;间接法和直接法用于智能控制系统[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
7 K.A.Pupkov ;K.A.Neusipin;柯芳;;动态对象智能控制系统的遗传建模[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
8 黄军飞;陈春义;凌良冲;唐萍;马力;;纺织空调恒温恒室智能控制系统的应用[A];全国纺织企业空调除尘系统节能工作会议论文集[C];2011年
9 孙明学;;浅析中继站远程智能控制系统及其应用[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年
10 张建军;韩煜;张利;;基于模糊Petri网的加工过程智能控制系统[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 朱宏辉;基于知识驱动的拟人智能控制系统若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2006年
2 孙鑫;造纸过程的分层递阶智能控制系统[D];浙江大学;2001年
3 程武山;烧透点递阶智能控制系统的研究与实现[D];上海大学;2006年
4 齐一名;基于多Agent的磨矿过程智能控制系统研究[D];吉林大学;2014年
5 张立岩;氧化铝回转窑制粉过程智能控制系统的研究[D];东北大学;2010年
6 孙振平;自主驾驶汽车智能控制系统[D];国防科学技术大学;2004年
7 史旭光;智能控制系统理论应用于数控设备的若干关键问题研究[D];华南理工大学;2009年
8 茆美琴;风光柴蓄复合发电及其智能控制系统研究[D];合肥工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵勇;服装生产线吊挂智能控制系统的研发[D];青岛理工大学;2015年
2 马天成;基于机器学习的绿色建筑智能控制系统设计[D];宁夏大学;2015年
3 吴朋林;温室大棚智能控制系统研究[D];山东大学;2015年
4 秦鹏;基于ZigBee的LED道路照明智能控制系统[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 崔正伟;复合式干法分选过程智能控制系统研究[D];中国矿业大学;2015年
6 赵晓梅;基于GS1011的无线WiFi远程空调智能控制系统设计[D];电子科技大学;2014年
7 李冰皓;暖气热量智能控制系统设计及算法研究[D];河北科技大学;2015年
8 罗文正;LED照明智能控制系统的设计与实现[D];电子科技大学;2014年
9 刘宁宁;教室照明智能控制系统的研究与开发[D];天津大学;2014年
10 李建;基于NXP芯片LED驱动的设计和应用研究[D];中国计量学院;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 李剑军、通讯员 余斌、周成胜;襄樊市区交通智能控制系统开建[N];湖北日报;2007年
2 记者 李丽云 通讯员 阚洪锦;智能控制系统防治煤矿水灾[N];科技日报;2012年
3 记者 王扬;煤炭综采成套装备及智能控制系统通过鉴定[N];中国煤炭报;2013年
4 徐佳;艰难中开辟“芯”路[N];中国纺织报;2012年
5 记者 唐先武;“聪明窗”遇火灾自动打开[N];科技日报;2009年
6 记者明文团、通讯员者心燕;阜康市推广智能化节水灌溉技术[N];昌吉日报;2010年
7 记者 李晓岩;国家招标攻关流程工业智能控制系统[N];中国化工报;2007年
8 通讯员 王彦民 陈振寰;甘肃河西实现火风电联合调控[N];中国电力报;2010年
9 谢小飞 郑琦;大炼油用上国产“神经中枢”[N];中国化工报;2014年
10 本报记者 董长青;一批自主知识产权产品亮相国际环保展[N];北京日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978