一、大棚湿度自动控制装置(论文文献综述)
陈慧[1](2021)在《基于物联网的温室大棚智能监控系统研究》文中进行了进一步梳理温室大棚能够为农作物创造适宜的生长环境,促进农作物的高效优质生产。随着物联网技术的应用,温室大棚管理正朝着智能化、信息化的方向发展。为此,本论文研究一种基于物联网的温室大棚智能监控系统,通过传感器采集大棚内环境参数,采用无线通信技术上传至远程监控平台,供用户查看与控制,以此实现对温室环境的智能化监控。本论文主要的研究内容如下:(1)开展系统需求分析,进行总体方案设计,并对涉及到的关键技术作出介绍。系统由控制终端、嵌入式网关以及远程监控平台三部分组成,控制终端用于采集温室环境参数,并基于Zig Bee无线通信网络进行本地数据传输;嵌入式网关负责接收控制终端上传的数据,经数据处理后,利用NB-Io T无线通信完成数据的远程传输;远程监控平台包括服务器、数据库以及客户端三部分,服务器用来接收嵌入式网关上传的温室环境数据,数据库负责存储相关数据,客户端提供WEB网页进行展示,满足用户数据查询以及远程控制的需求。(2)系统软硬件设计。硬件设计包括控制终端和嵌入式网关两部分,主要进行器件选型、功能模块电路设计。软件设计包括控制终端和嵌入式网关两部分,主要对Zig Bee无线通信网络、STM32微控制器、NB-Io T无线通信等进行软件设计,并针对性的制定数据通信协议,保障数据的安全有效传输。(3)远程监控平台设计,基于阿里云服务器对服务器、数据库以及客户端等三部分展开设计。服务器采用Spring Boot框架与客户端进行交互,利用NIO网络模型与嵌入式网关建立数据通信;采用MySQL数据库存储相关数据,方便客户端查询及调用;客户端以Vue.js框架为核心完成WEB网页的设计。(4)针对温室环境特点,研究基于数据融合及模糊控制的智能控制方法。首先采用数据融合对采集的环境参数进行预处理,提高数据的可靠性及数据融合精度,然后利用模糊控制思想,建立多输入、多输出的模糊控制系统,控制执行机构工作状态,使温室环境快速接近设定值,并维持在稳定状态,满足温室环境的控制需求。(5)系统测试与分析,搭建实验测试平台,对数据采集、数据传输、远程监控平台以及智能控制方法等功能分别测试。测试结果表明,系统可实现对温室环境数据的采集以及可靠传输,远程监控平台可进行数据查看、数据存储以及远程控制,系统能实现对温室环境的有效调节。
唐锴豪,冯粤松,于凤梅,王克强,郭建军[2](2021)在《温室大棚环境自动监测与控制系统的设计》文中研究表明传统温室大棚自动化程度水平低,人工作业量大,对农作物生长环境的控制精度不高。针对上述问题,设计了以STC89C52单片机为核心控制的温室大棚环境自动化监测与控制系统。本系统通过传感器采集数据、单片机处理可以对温室大棚温度、湿度、光照度进行实时监测,同时根据植物生长环境的需要自动启动或关闭升温、降温、加湿、抽湿、补光、遮光装置,调节温室环境。该自动化控制系统对温室的环境控制精度比较高,能够为植物的生长提供适宜的环境,具有较高的经济效益。
熊力霄[3](2020)在《基于云服务的温室远程智能控制系统》文中研究指明针对我国传统温室监控系统在终端访问和远程管理方面存在的不足,以及在智能控制系统性能上还存在的局限性,本文结合移动通信技术和云服务器平台研究一种基于云服务的嵌入式智能控制系统。该系统实现对温室内主要环境因子的智能控制、实时观测、远程调控和用户分级管理,不仅可以提高灌溉及栽培效率,还能促使农业种植、经营和管理过程的融合,推动现代农业物联网产业的发展。本系统由现场控制器端、云服务器端和客户端三大部分组成,主要研究工作如下:首先,完成了对现场控制器端的软硬件研发。在设备硬件方面,主要对基于STM32的主控制器模块、电源模块、数据采集模块和4G通讯模块等进行了电路设计,并对数据采集单元和灌溉管网进行了最优布局设计;在软件方面,根据不同功能单元进行了软件设计,并针对土壤灌溉控制部分进行了模糊PID算法研究及仿真。其次,完成了基于物联网云平台的服务端设计及部署。在对当前比较流行的物联网云平台比较分析后,确定了在基于MQTT通讯协议的阿里云平台上部署服务端的设计方案。然后从数据结构和API封装等方面分别介绍了设备管理服务、数据开发服务、业务逻辑开发服务以及规则引擎数据流转服务的搭建设计。接着,完成了Web客户端和手机APP的设计和实现。其中Web客户端根据不同的用户层级分别设计了子系统,并可通过扫描二维码的方式进入页面。最后,在实验基地完成系统搭建,在阿里云平台上部署服务端,并在此基础上对各项系统监测、网络传输、Web及手机App运行和控制功能进行了测试分析,证明了各模块功能和控制策略的可行性。
刘振语[4](2020)在《基于NB-IoT物联网的温室监控系统的设计与实现》文中研究指明在农业现代化的大背景下,智能化温室进入了快速发展的轨道,目前已有不少专家学者提出了温室智能化的解决方案。但是现有的智能化温室或多或少的存在问题,成本高、操作复杂、不能实现智能化控制等,都限制着智能化温室大棚的普及。本设计根据现存温室大棚的缺点,提出了一种基于NB-IoT物联网的温室大棚监控系统。该系统采用NB-IoT窄带宽物联网技术、通信网络技术、新能源技术、Java编程语言技术、数据库技术和模糊控制等技术,实现了对温室大棚的智能化监控。该系统采集终端控制传感器采集温室中的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度等环境信息,通过NB-IoT网络将数据传输给远程服务器并存储在数据库中。控制终端采用B/S结构开发的Web网页,调用远程服务器中的数据,以图表和数据的形式显示在网站页面中,温室管理员可通过PC或者移动端登录特定的网站,随时随地对温室大棚进行监控。本设计的监控系统与传统的温室监控系统相比,有以下几点优势:(1)采用窄带宽物联网技术,相较于传统Zigbee、蓝牙等物联网技术,覆盖范围更广,组网简单,功耗低,操作简单。NB-IoT模组选用支持TCP协议的WH-NB73模组,保证系统能够实现可靠的控制。(2)在保证温室大棚内温度和采光量的前提下,将温室大棚与太阳能结合,温室中的用电模块均可由光伏发电系统提供,使其更加节能环保。(3)根据光伏电池板发电时,随着自身温度升高导致发电效率降低的问题,本设计采用水循环的方式对光伏电池板进行主动降温提高系统发电量,同时循环后的水温度升高后可用于温室的灌溉,改变土壤湿度的同时提高了土壤温度,促进农作物的生长,避免了水资源的浪费。(4)在系统方面,本设计摈弃了现阶段物联网中使用较多的C/S结构,而采用B/S结构和Java-Web技术设计网站式系统。充分应用了SSH(Struts+Spring+Hibernate)框架、AJAX异步请求技术和JXLL/JFreechart技术,提高系统的实用性和舒适度,降低开发和维护成本,利于普及。(5)在控制方面,本设计根据温室中环境因素的特点,以土壤湿度为例,选择模糊控制算法对温室大棚进行自动控制。同时,还建立了ARIMA模型,利用温室内环境因素的历史数据,预测未来环境因素的变化趋势,为温室管的管理提供数据支撑。系统设计完成后,用现有的实验条件对各模块进行了测试,实验结果表明,系统设计可靠,能够正常运行,稳定性较高,具有实用意义。
杨士航[5](2020)在《光伏—市电互补节能温室及LED不同光质下生菜品质影响研究》文中研究说明光伏温室(Photovoltaicgreenhouse)是近年来兴起的一种利用光伏电池组件提供温室能源的新型设施结构形式。现阶段光伏农业发展得到国家大力支持,但太阳能资源、气候等因素的影响导致光伏农业的发展在不同地区差异较大,而重庆地区夏季日照长,气温高,具有良好的太阳能应用潜力。在设施生产中,光质严重影响了蔬菜作物的产量和品质。在植物生长周期内采用不同光质的LED光源调控,通过研究植物在不同光质作用下生长品质的差异,以获得满足植物生长发育最佳的光质条件。因此,如何充分利用重庆地区夏季的太阳能资源,解决温室降温节能问题,同时探究LED不同光质处理下对植物品质的影响,对推动重庆地区设施农业的发展具有重要意义。本文在查阅国内外文献资料的基础上,设计了具有光伏-市电互补系统、环境监测系统、水帘降温装置、水-肥管理装置的模拟温室系统,并研究相同管理模式下LED不同光质对生菜品质影响。论文主要完成了如下工作:(1)光伏-市电互补系统设计。光伏-市电互补系统由光伏电池、太阳能控制器、蓄电池组、逆变器、双刀双置继电器和自动切换装置组成,主要实现当夏季光伏电池供能不足以支撑模拟温室所需能量时,自动切换到市电供能的功能,以达到持续给温室植株提供生长所必须环境条件的目的。建立数学模型评估联合供电系统运行的经济效益。(2)温室水-肥光照管理系统设计。在水-肥输送管道端,采用压力式流量传感器采集每个箱体外部单独管道流量,确保相同流量管理。检测箱内土壤湿度并反馈至控制器端,通过每个管道的电磁阀控制水泵启停。采用光照强度传感器系统实时检测并控制光强,于屏上显示环境参数。(3)箱体控制端硬件电路设计制作和控制程序编写。控制端设备以STM32F103C8T6单片机为控制核心,通过IIC总线和单总线共同实现模块之间的通讯。水-肥管理和夏季温室降温均设计自动和手动双控制模式。(4)夏季水帘节能降温正交优化试验设计。以水帘厚度、水帘风机风速、水帘水泵流量为三因子,电能功率损耗(kW.h)和用水量(m3)作为参考指标设计正交试验。试验表明水帘厚度20cm、水帘过帘风速8m/s、水帘水泵流量115 cm3/s,为夏季降温最优组合。(5)LED不同光质对生菜生长品质的影响。以生长期35天左右的奶油生菜为试验对象,采用光量子通量密度为250μmol.m-2.s-1的白光(W)、蓝光(B)、红光(R)、黄光(Y)、红蓝光3:1(RB)5种LED不同光质作为实验组,以太阳日光(CK)为对照,研究LED不同光质对生菜叶绿素、鲜重、株高、叶片数的影响。试验结果表明,单色黄光第10天起会抑制生菜植株生长;红蓝组合光照射下的植株鲜重及叶面积最大;单色红光处理下的植株株高最高、叶片数最多;全光谱白光处理下的植株叶绿素含量最高。由因子分析法可知,品质综合评分的数值顺序为RB>R>B>W>CK。在相同环境条件、水肥管理以及能耗条件下,品质综合得分最高为红蓝组合光处理,其得分比日光照射高90.17%,比单色红光照射高30.83%,比单色蓝光照射高41.27%,比全光谱白光照射高42.07%。
张小平[6](2020)在《基于ARM11的温室环境参数自动调控系统的设计与实现》文中研究说明随着经济社会的发展,人们对农业的发展进步和农产品的高质量供给,提出更高的要求,设施农业的温室大棚技术便是实现新时代新要求的有效途径之一。温室大棚技术可以增加农产品的产量、提高农产品的质量、保障不同季节农产品的供给、缓解土地资源紧张的局面。本文结合时代要求和温室大棚技术的特点,提出了基于ARM11的温室环境参数自动调节系统的设计与实现。首先,对国内外温室大棚技术的发展现状、存在的问题进行了梳理,介绍了温室大棚技术发达国家的主流技术和各自特点,介绍了国内专家用不同技术平台研究的代表性成果。其次,介绍了系统的开发平台OK6410开发板及系统设计实现所需的技术和工具,用到了三星的S3C6410芯片作为控制系统处理器,用到RS485总线技术构建系统前端传感变送模块的智能传感网络。再次,分析了温室大棚内环境参数量、执行机构、人为干预之间的相互关系,设计了系统总体架构及组成部分。在硬件设计与实现方面,除了OK6410开发平台自带资源外,还设计了按键电路,介绍了传感变送器和执行元件的具体产品性能,设计了智能传感变送网络和执行机构模块的电子驱动线路、电气控制线路、执行元件。在系统软件设计与实现方面,设计了系统、按键、显示的流程图,充分利用开发平台自带资源的基础上,以C语言开发程序源代码,编写了按键、显示、控制、蜂鸣器等模块的功能程序。最后,系统经过硬件安装接线和软件程序代码编写植入,其设定条件下的蜂鸣预警功能、极端环境条件下的应急保护功能、多传感变送器挂载总线上的多环境参数采测功能、各执行装置迅速响应指令的调节功能、按键及显示装置支持的友好人机交互功能都得以实现,基本达到系统预期的实现目标。
刘旸洋[7](2019)在《基于PLC的温室大棚测控系统的研究》文中认为在四川深化建设“世界现代田园城市”的举措下,相关的单位加强了对温室大棚的研究和投资。温室大棚逐渐成为了智能化农业的代表。本文基于三菱可编程逻辑控制器(PLC)作为控制中心的温室大棚的测控系统进行设计和研究,分别利用多个温度传感器,湿度传感器和光照度传感器作为测量设备,测量包括温度、湿度、光照强度等环境因子。由A/D模块将采集到的光照、温度、湿度等数据发送给PLC,PLC接收到数据后,根据设定范围对其进行比较,做出判断,并根据判断结果对各调控设备进行启动或停止操作,以实现对温室大棚内各项环境因素的智能控制,当然,除了系统自动控制以外,温室大棚里安装了手动调节开关,也可以通过人工调节实现对大棚内各环境因素的控制。对大棚内目标温度值能采用PID算法,实现温度区间范围内目标温度的PID控制。同时本系统利用MCGS组态软件设计了人机交互界面,具有良好的组态监控界面,操作简单、工作稳定可靠、实用性强,极大方便用户对大棚环境因子实时观测、控制及数据分析;提高了人工检测及控制效率,节省了劳动成本。
张志强[8](2019)在《现代农业大棚智能监控管理系统的设计与实现》文中认为随着城市快速发展,农村大量人口涌入城市,在农村剩余的耕地为大规模的土地流转提供了有利条件。使用温室大棚种植,可使农民摆脱北方一年两作粮食作物的种植模式,带来更高的收益,因此,随着大棚种植技术的推广和人们对于新鲜蔬菜瓜果需求的不断增长,我国北方大棚种植规模迅速膨胀。但不少地区的大棚设备陈旧,还处在原始阶段,需要投入大量的人力物力,进行大棚内温湿度等的监测、灌溉、放风等,相较现代高效农业温室大棚而言,不仅大棚作物产量较低,大棚内长期高温、潮湿的环境也对农民本身的身体健康造成了很大的损害,且随着农村空心化日益严重,劳动力短缺已成为目前制约农村农业发展的一大短板,亟需发展规模化、集约化、自动化种植,通过发展现代农业来提高作物产量、减少人工需求、降低长期大棚作业对人体的损害。随着不同种类的传感器及4G技术的迅速发展和广泛应用,使得智能化的精确检测控制成为现实,符合精细化、集约化的现代农业发展要求。本文的现代农业大棚智能监控管理系统,通过对大棚的实地考察和综合分析,对搭建大棚智能监控系统过程中的相关业务进行需求分析和系统设计,搭建了一个大棚智能监控模型。在系统的设计过程中,基于各项需求功能的实现及尽可能的考虑到农村实际生产生活情况,引入了传感器、单片机、ZigBee组网、web等众多硬件及技术,并对各个硬件、技术进行了充分地了解和选择,并根据这些硬件及技术,设计了一套智能监控系统。利用该系统,通过事先部署在大棚各角落的不同类型的传感器,采集大棚内空气温湿度、土壤温湿度、光照强度等环境因子参数,通过ZigBee组网、无线网络技术,将各个参数实时地展现在人们面前。结合农业专家、种植能手的种植方案、经验,通过远程控制操作单片机控制继电器来实现风机、灌溉、补光等各个动作,调节大棚内的温湿度、光照强度、二氧化碳浓度等各个环境因素,营造出适宜作物生长的环境,从而减少人工劳动,提高作物质量、产量,达到改进管理、提高收益、减少对农民身体损害的目的。
王卓雅[9](2019)在《一种自动售货机智能控制系统研究与设计》文中研究表明针对传统自动售货机功能单一、实时性差难以满足生鲜食物、鲜花盆栽等商品存储环境的问题,通过结构优化方法与电气集成技术,设计了一种温湿度可调节、大空间的新型自动售货机,课题结合多传感反馈技术、温湿度耦合特性与参数优化算法,分析了系统扰动要素对柜机温湿度的影响规律、温湿度耦合系数与整机运营成本的映射关系,建立了柜机温湿度时滞非线性耦合模型和温湿度功率优化匹配模型,为自动售货机的后期发展奠定坚实的理论基础。本文的主要研究内容分为以下几点:(1)新型自动售货机整机优化设计针对传统自动售货机空间利用率低、产品展示面少等问题,基于人机交互原理,提出了一种新型的多功能自动售货机整机设计方案。首先,在现有的各种自动售货机结构基础上进行参数优化,设计了新型的多面展示柜以及创新的出货方式;其次,通过接入温湿度数据监控测量模块对自动售货机的环境参数进行实时监测采集;最后,结合交互系统与电气控制系统对自动售货机各功能部件实现实时监控管理,极大地增强了产品的实用性与适用性,提升整机综合性能。(2)新型自动售货机温湿度调控机理研究针对鲜花、盆栽等温湿度敏感性强、保鲜时间短等问题,基于焓湿图与热力学第一定律,建立新型自动售货机柜内空气热力学方程与温湿度耦合模型,分别研究单一维度特征变量(例如外界环境、设备负载、生鲜产品等扰动要素)对柜机输出特性的影响规律,分析自动售货机柜外环境变量、柜体导热系数、设备(空调、除湿器、加湿器)进风量、空调输出温度与柜内温湿度的映射关系,提出系统温湿度解耦方法以及多场域耦合自动售货机智能调控方法。(3)基于改进萤火虫算法的新型自动售货机温湿度调控策略针对普通自动售货机不具备温湿度控制结构单元,无法通过调节自动售货机温湿度实现物品的长时间保鲜,本文针对新型自动售货机温湿度强耦合、时滞非线性等因素影响柜机功率优化匹配的问题,提出一种采用变步长自适应萤火虫算法的温湿度优化配置策略。通过研究盆栽、鲜花的贮藏约束条件和温湿度耦合特性,分析温湿度耦合系数对自动售货机运营成本的影响规律,建立以单日用电成本最低为目标的柜机温湿度功率优化匹配模型,运用模糊控制算法与改进型萤火虫智能算法分别进行调控参数的补偿修正与目标函数的寻优求解。通过仿真验证所提新型自动售货机温湿度优化配置策略可以有效降低设备运行能耗,提高整机经济性。
王鹏辉[10](2019)在《基于STM32的物联网温室控制管理系统设计》文中研究说明针对我国现有温室自动控制水平较低,管理模式落后,通信结构复杂,网络化程度不高等缺点,本文以新兴的物联网技术为基础,融合了计算机技术、传感器技术、微控制器技术和网络通信等多种现代化技术手段,设计了基于STM32的物联网温室控制管理系统。完成对温室内主要环境因子的采集、调控和管理,提高了温室的智能化水平。首先,制定系统的总体方案。结合课题调研结果,对影响农作物生长的环境因子进行综合分析后,主要选取了空气温湿度、光照强度、CO2浓度和土壤湿度作为调控对象,接着在农业物联网的架构体系下,遵循系统的设计原则,制定了系统整体的3层结构设计方案,即:环境因子感知层、控制传输层、和应用管理层。然后,完成了系统硬件的设计。绘制STM32控制器核心电路原理图,完成对各个硬件模块的选型并详细说明各模块的实现原理,设计模块接口电路和供电系统。根据所绘制的控制器核心电路图制作了控制器的PCB板,规定了控制器和监控端之间通信的数据格式并说明了数据传输的流程。接着,对温室控制管理系统的软件进行设计。包括控制器内的程序设计和监控端软件的开发。在MDK嵌入式软件编程环境下完成了STM32控制器内程序的设计,然后基于MySQL数据库,设计了温室控制管理系统的数据库E-R模型和数据库关系表,最后在Qt Creator开发环境下,使用Qt框架开发出了适用于本系统的控制管理软件。最后搭建了温室试验装置,对系统的功能进行验证。试验结果表明:温室内的控制器可以依据设定的上下限控制调控设备对需要调控的环境因子进行调节,远程监控端的控制管理软件能够实时显示各环境因子数值,达到了预期的结果。整个系统运行稳定、可靠,满足设计的要求。
二、大棚湿度自动控制装置(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大棚湿度自动控制装置(论文提纲范文)
(1)基于物联网的温室大棚智能监控系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文结构及内容安排 |
第2章 系统总体方案设计 |
2.1 系统需求分析 |
2.2 系统总体方案设计 |
2.3 系统关键技术 |
2.4 本章小结 |
第3章 系统软硬件设计 |
3.1 硬件设计 |
3.1.1 控制终端硬件设计 |
3.1.2 嵌入式网关硬件设计 |
3.2 软件设计 |
3.2.1 开发环境介绍 |
3.2.2 控制终端软件设计 |
3.2.3 嵌入式网关软件设计 |
3.2.4 通信协议制定 |
3.3 本章小结 |
第4章 远程监控平台设计 |
4.1 开发环境介绍 |
4.2 远程监控平台架构 |
4.3 云服务器选择 |
4.4 服务器搭建 |
4.5 数据库建立 |
4.6 客户端设计 |
4.7 本章小结 |
第5章 智能控制方法研究 |
5.1 数据融合算法 |
5.1.1 狄克逊准则 |
5.1.2 改进型自适应加权融合算法 |
5.2 模糊控制算法 |
5.2.1 模糊控制器设计 |
5.2.2 参数模糊化 |
5.2.3 模糊规则制定 |
5.2.4 模糊推理及去模糊化 |
5.2.5 模糊控制应用设计 |
5.3 本章小结 |
第6章 系统测试与分析 |
6.1 系统测试环境搭建 |
6.2 功能测试与分析 |
6.2.1 数据采集 |
6.2.2 数据传输 |
6.2.3 远程监控平台 |
6.2.4 智能控制方法 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结及展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
(2)温室大棚环境自动监测与控制系统的设计(论文提纲范文)
1 自动控制系统的整体架构设计 |
2 自动控制系统硬件设计 |
2.1 STC89C52单片机 |
2.2 温湿度传感器DHT11 |
2.3 光照度传感器 |
2.4 LCD显示屏 |
3 自动控制系统软件设计 |
4 自动控制系统应用试验测试 |
4.1 试验测试目的 |
4.2 具体试验方法 |
4.3 试验结果分析 |
5 结束语 |
(3)基于云服务的温室远程智能控制系统(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 温室节水智能控制技术研究现状 |
1.2.2 基于云服务的农业物联网远程监控领域研究现状 |
1.2.3 存在的问题 |
1.3 本文研究目标及内容 |
2 系统总体设计 |
2.1 系统功能需求分析 |
2.1.1 系统功能需求 |
2.1.2 温室环境参数智能调控分析 |
2.1.3 技术方案 |
2.2 整体方案设计 |
2.3 本章小结 |
3 现场控制器端软硬件设计及控制算法研究 |
3.1 现场控制器硬件设计 |
3.1.1 主控制器电路设计 |
3.1.2 4G物联网模块 |
3.1.3 数据采集单元硬件设计及物联网布局 |
3.1.4 灌溉管网设计及执行机构设计 |
3.2 现场控制器软件设计 |
3.2.1 主程序设计 |
3.2.2 数据采集及存储子程序实现 |
3.2.3 与云服务器通信子程序实现 |
3.2.4 执行机构控制子程序实现 |
3.3 节水智能控制算法设计 |
3.3.1 模糊PID控制原理介绍 |
3.3.2 模糊PID控制的算法设计 |
3.3.3 Simulink仿真 |
3.4 本章小结 |
4 基于物联网云平台的服务端搭建与部署 |
4.1 物联网云平台方案设计 |
4.1.1 物联网云平台选择 |
4.1.2 阿里云平台通信协议及方式 |
4.1.3 物联网云平台总体搭建方案 |
4.2 设备管理服务搭建 |
4.3 数据开发服务搭建 |
4.3.1 图表数据服务 |
4.3.2 地图数据服务 |
4.4 业务逻辑服务搭建 |
4.5 规则引擎数据流转服务搭建 |
4.6 本章小结 |
5 客户端设计 |
5.1 手机Web客户端设计 |
5.1.1 Web客户端整体设计 |
5.1.2 Web子系统设计 |
5.1.3 扫二维码访问功能 |
5.2 手机APP客户端设计 |
5.2.1 手机APP总体模块设计 |
5.2.2 手机APP通信模块设计 |
5.2.3 手机APP界面设计 |
5.3 本章小结 |
6 系统测试 |
6.1 现场控制器端环境搭建及功能测试 |
6.1.1 现场系统环境搭建 |
6.1.2 现场控制功能测试 |
6.1.3 空气温湿度自动调节功能测试 |
6.1.4 土壤温湿度自动调节功能测试 |
6.2 云服务器端网络传输功能测试 |
6.2.1 4G物联网模块与云服务器端通信测试 |
6.2.2 手机客户端与云服务器端通信测试 |
6.3 手机远程监控功能测试 |
6.3.1 Web客户端功能测试 |
6.3.2 手机APP端功能测试 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(4)基于NB-IoT物联网的温室监控系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 国内外温室监控系统的研究现状 |
1.2.1 国内温室监控系统研究现状 |
1.2.2 国外温室监控系统研究现状 |
1.3 文章研究内容与结构安排 |
1.4 本章小结 |
第二章 系统框架和关键技术分析 |
2.1 影响农作物生长的主要因素 |
2.1.1 农作物光合作用 |
2.1.2 影响光合作用的主要因素 |
2.1.3 环境因素对农作物生长的影响 |
2.2 系统总体设计 |
2.3 NB-IoT技术 |
2.3.1 NB-IoT简介 |
2.3.2 NB-IoT节电技术原理分析 |
2.3.3 NB-IoT强覆盖技术原理分析 |
2.3.4 NB-IoT大连接技术原理分析 |
2.4 NB-IoT核心网络架构和数据传输方式分析 |
2.4.1 NB-IoT核心网络架构 |
2.4.2 Co AP、UDP协议和TCP协议 |
2.5 温室现场供电方案 |
2.5.1 光伏发电技术 |
2.5.2 光伏发电效率 |
2.5.3 温室现场供电方案 |
2.6 温室大棚光伏板铺设方式 |
2.7 温室监控系统现场组网结构 |
2.8 本章小结 |
第三章 监控系统硬件分析与设计 |
3.1 系统硬件要求和开发工具 |
3.2 控制核心设计 |
3.2.1 控制核心选型与简介 |
3.2.2 单片机最小系统外围电路设计 |
3.3 NB-IoT通信模块 |
3.3.1 NB-IoT通信模组选型 |
3.3.2 外围电路设计 |
3.4 传感器模块电路设计 |
3.5 远程服务器 |
3.6 水循环光伏发电设计 |
3.7 本章小结 |
第四章 监控系统软件分析与设计 |
4.1 系统的数据流向 |
4.2 终端嵌入式软件 |
4.2.1 嵌入式软件开发工具 |
4.2.2 系统的总体工作流程 |
4.3 温室环境数据接收器 |
4.3.1 接收器窗体开发 |
4.3.2 Socket网络通信 |
4.3.3 服务端接收器控制流程 |
4.4 系统数据库设计 |
4.5 Web网页设计 |
4.5.1 C/S结构和B/S结构 |
4.5.2 SSH框架分析 |
4.5.3 Tomcat服务器 |
4.5.4 Web页面开发 |
4.6 本章小结 |
第五章 控制理论分析与选择 |
5.1 控制算法选择 |
5.2 模糊控制算法 |
5.2.1 模糊控制的集合与隶属度 |
5.2.2 模糊控制的基本原理 |
5.2.3 模糊算法MATLAB实现 |
5.2.4 输入输出参数确定 |
5.2.5 隶属函数 |
5.2.6 模糊规则设计 |
5.3 环境数据预测算法 |
5.3.1 ARIMA模型的基本原理 |
5.3.2 ARIMA建模 |
5.3.3 温室大棚环境因素预测 |
5.4 本章小结 |
第六章 系统调试 |
6.1 NB-IoT通信模块联网配置 |
6.2 网站式系统管理页面 |
6.2.1 系统主页 |
6.2.2 登录注册界面 |
6.2.3 数据显示界面 |
6.2.4 控制页面 |
6.3 水循环水箱 |
6.4 系统自动控制模式下的调控效果 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 课题展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
(5)光伏—市电互补节能温室及LED不同光质下生菜品质影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第2章 光伏-市电互补模拟温室系统结构组成与工作原理 |
2.1 光伏-市电互补模拟温室系统整体结构 |
2.2 离网型光伏发电系统安装选型 |
2.2.1 光伏板选型及阵列选择 |
2.2.2 蓄电池选型及容量计算 |
2.3 光伏-市电电能转换控制原理 |
2.4 模拟温室环境检测控制系统 |
2.4.1 空气温湿度检测 |
2.4.2 光照强度检测 |
2.4.3 土壤湿度检测 |
2.5 水-肥管理控制系统 |
2.6 水帘降温系统 |
2.7 硬件电路设计 |
2.8 本章小结 |
第3章 温室夏季降温系统试验优化设计 |
3.1 试验设计 |
3.1.1 试验准备与对象分析 |
3.1.2 因子水平设计 |
3.1.3 正交试验方案设计 |
3.2 试验结果及分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 光伏-市电联合供电节能效益分析 |
4.1 光伏-市电联供系统光伏装置容量设计 |
4.1.1 蓄电池储能容量的确定 |
4.1.2 光伏阵列容量的确定 |
4.1.3 逆变器容量的确定 |
4.1.4 仿真设计与验证 |
4.2 光伏-市电联合供电系统运行效益建模分析 |
4.2.1 联合供电系统等效收益 |
4.2.2 联合供电系统运行成本 |
4.3 联合供电系统运行效益计算 |
4.4 系统运行等效收益计算 |
4.5 本章小结 |
第5章 LED不同光质下生菜生长品质的影响 |
5.1 试验材料与方法 |
5.1.1 材料及预处理 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 光质设计 |
5.1.4 生长指标的测定 |
5.1.5 叶绿素含量的测定 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同光质对生菜生物量的影响 |
5.2.2 不同光质对生菜叶片叶绿素的影响 |
5.3 因子分析综合评价 |
5.3.1 数据处理 |
5.3.2 评价结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新性 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文及参加课题一览表 |
(6)基于ARM11的温室环境参数自动调控系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 系统概述 |
1.1 研究背景及目标 |
1.2 研究现状及存在的问题 |
1.2.1 研究现状 |
1.2.2 发展趋势 |
1.2.3 存在问题 |
1.3 研究依据及相关术语 |
1.4 论文结构安排 |
2 相关技术与开发工具介绍 |
2.1 OK6410开发板简介 |
2.2 S3C6410处理器简介 |
2.3 电气控制技术简介 |
2.4 Protel 99 SE简介 |
3 系统需求分析 |
3.1 基本功能需求分析 |
3.1.1 按键功能需求 |
3.1.2 显示功能需求 |
3.1.3 存储功能需求 |
3.1.4 传感变送功能需求 |
3.1.5 执行模块功能需求 |
3.1.6 控制器及电源等功能需求 |
3.2 特色功能需求分析 |
3.2.1 存在应急保护模块的必要性 |
3.2.2 应急保护模块的动作要求 |
3.3 系统性能需求分析 |
3.3.1 实时性 |
3.3.2 并发性 |
3.3.3 交互性 |
3.3.4 安全性 |
4 系统设计 |
4.1 温室主要环境参数分析 |
4.1.1 主要环境参数对作物的影响 |
4.1.2 温室环境参数与环境调节执行机构的关系 |
4.2 系统总体设计 |
4.3 控制器外围电路设计 |
4.4 传感变送模块设计 |
4.4.1 传感变送器模块设计原则 |
4.4.2 传感变送器选型 |
4.4.3 传感变送器电路设计 |
4.4.4 传感变送器安装注意事项 |
4.5 执行模块设计 |
4.5.1 执行元件模块设计原则 |
4.5.2 驱动电路的设计 |
4.5.3 主要执行元件的分析与设计 |
4.5.4 主要执行元件的电路原理图设计 |
4.5.5 应急执行模块电路设计 |
4.5.6 主要执行元件选型 |
4.6 按键模块设计 |
4.6.1 按键模块硬件设计 |
4.6.2 按键模块软件设计 |
4.7 显示模块软件设计 |
5 系统实现 |
5.1 系统控制器模块实现 |
5.2 传感变送模块实现 |
5.3 执行机构模块实现 |
5.4 系统按键及显示模块实现 |
5.4.1 系统按键实现 |
5.4.2 系统显示实现 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)基于PLC的温室大棚测控系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 设计的预期目标 |
1.4 技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 系统总设计方案 |
2.1 系统控制对象分析 |
2.2 系统总体设计思路 |
2.3 系统的总体设计概要结构 |
2.4 本章小结 |
3 温室大棚系统控制算法研究 |
3.1 PID控制算法分析 |
3.2 大棚温度建模 |
3.3 PID温度控制器的设计与仿真 |
3.4 湿度、光照强度控制策略和方法 |
3.5 本章小结 |
4 系统硬件设计 |
4.1 主控制器设计 |
4.1.1 主控制器的选用 |
4.1.2 FX2N—48MR外部构成及技术指标 |
4.1.3 主控制器软元件地址分配 |
4.2 模拟量输入模块 |
4.2.1 FX2n-4AD性能特点 |
4.2.2 FX2n-4AD的电路接线 |
4.2.3 FX2n-4AD的性能指标 |
4.3 FX2N-4AD-PT温度A/D输入模块 |
4.3.1 温度输入模块特点 |
4.3.2 FX2N-4AD-PT的技术指标 |
4.3.3 BFM分配表 |
4.3.4 温度转换特性曲线 |
4.4 HMI触摸屏 |
4.4.1 TPC7062K产品特性 |
4.4.2 TPC7062K与 PLC接线方式 |
4.5 温度传感器 |
4.5.1 温度传感器特征 |
4.5.2 与FX2N-4AD-PT接线方法 |
4.6 湿度传感器 |
4.6.1 主要特点 |
4.6.2 主要技术指标 |
4.7 光照度传感器 |
4.8 执行机构控制模块 |
4.8.1 补光遮光设备 |
4.8.2 温度升温设备 |
4.8.3 温度降温设备--湿帘系统 |
4.8.4 湿度加湿设备和除湿设备 |
4.8.5 PLC输出回路 |
4.9 双路开关电源 |
4.9.1 性能参数 |
4.9.2 主要特性 |
4.10 控制系统硬件电路接线图 |
4.11 本章小结 |
5 温室控制系统软件设计 |
5.1 GX Works2 软件简介 |
5.2 PLC主程序流程图设计 |
5.3 外部总开关设置程序 |
5.4 手动模式下外部设备驱动程序 |
5.5 温度采集与温度补偿程序 |
5.5.1 FROM指令使用说明 |
5.5.2 误差补偿说明 |
5.5.3 MEAN平均值计算指令说明 |
5.6 湿度数据采集程序 |
5.6.1 确定A/D模块的模式 |
5.6.2 湿度采集及转换程序 |
5.7 光照度数据采集程序 |
5.7.1 确定光照A/D模块的模式 |
5.7.2 光照度采集及转换程序 |
5.8 自动工作模式控制程序 |
5.9 超限报警 |
5.10 本章小结 |
6 控制系统组态设计 |
6.1 组态的概念 |
6.2 MCGS组态软件 |
6.3 控制系统MCGS组态过程 |
6.3.1 工程的建立 |
6.3.2 建立实时数据库 |
6.3.3 组态用户窗口 |
6.3.4 首页界面设计与说明 |
6.3.5 主界面设计与说明 |
6.3.6 手动操作界面设计与说明 |
6.3.7 温室室内温湿度参数设定界面设计 |
6.3.8 组态设备窗口 |
6.4 本章小结 |
7 控制系统测试与数据分析 |
7.1 数据采集检测 |
7.1.1 温湿度数据采集测试 |
7.1.2 光照度数据采集检测 |
7.2 系统功能检测 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录1 系统电路原理图 |
附录2 控制系统主程序 |
作者简历 |
(8)现代农业大棚智能监控管理系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 系统开发背景和意义 |
1.2 大棚环境因子的检测、控制 |
1.2.1 温湿度的检测和控制 |
1.2.2 二氧化碳浓度的控制 |
1.2.3 光照强度补光灯具选择 |
1.3 本文的主要工作 |
1.4 本文的主要组织结构 |
第2章 需求分析与获取 |
2.1 系统概述 |
2.2 系统目标和需要解决的问题 |
2.3 系统需求分析 |
2.3.1 功能性需求 |
2.3.2 非功能性需求 |
第3章 技术选择及设备选取 |
3.1 总体技术方案 |
3.2 相关技术简介 |
3.2.1 ZigBee组网技术 |
3.2.2 移动无线远程通讯技术 |
3.2.3 Web技术 |
3.2.4 SSH框架 |
3.3 系统硬件 |
第4章 系统设计 |
4.1 系统设计的目标和原则 |
4.2 系统技术架构 |
4.3 系统功能架构 |
4.4 系统数据库设计 |
4.5 开发语言及应用平台 |
第5章 系统实现 |
5.1 用户登录模块 |
5.2 相关决策支持模块 |
5.2.1 风机自动控制决策 |
5.2.2 灌溉自动控制决策 |
5.2.3 补光灯控制决策 |
5.3 数据采集及图形显示 |
5.4 远程控制 |
5.5 历史数据查询程序 |
5.6 控制命令防干扰程序 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(9)一种自动售货机智能控制系统研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题的研究背景和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 自动售货机结构与控制系统研究 |
1.3.2 温湿度自动调节机理研究现状 |
1.3.3 温湿度控制策略研究现状 |
1.4 本文研究内容及研究方法 |
1.5 本章小结 |
第二章 自动售货机整机设计 |
2.1 自动售货机设计要求 |
2.2 新型自动售货机整机结构设计 |
2.3 新型自动售货机控制系统硬件设计 |
2.3.1 温湿度采集模块设计 |
2.3.2 旋转货柜展示台设计 |
2.4 自动售货机控制系统软件设计 |
2.4.1 主要控制功能及总体控制流程 |
2.4.2 货道柜门自动开关控制 |
2.4.3 人机接口信号传输 |
2.5 样机及可靠性措施 |
2.6 本章小结 |
第三章 新型自动售货机温湿度调控机理研究 |
3.1 自动售货机温湿度环境状态参数的选取 |
3.2 自动售货机柜内温湿度自动控制方法 |
3.2.1 自动售货机柜内温度调控方式 |
3.2.2 自动售货机柜内湿度调控方式 |
3.3 新型自动售货机温湿度自动控制原理 |
3.3.1 自动售货机柜内空气热力学模型 |
3.3.2 温湿度耦合模型及其解耦方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于改进萤火虫算法的温湿度调控策略 |
4.1 基本萤火虫算法 |
4.1.1 萤火虫算法生物学原理 |
4.1.2 基本萤火虫算法的数学模型 |
4.2 改进型萤火虫优化算法及性能分析 |
4.2.1 步长自适应萤火虫优化算法 |
4.2.2 改进型萤火虫优化算法性能对比分析 |
4.3 新型自动售货机优化运行经济模型 |
4.4 改进型萤火虫优化算法应用于售货机温湿度优化配置 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本文总结 |
5.2 本文创新之处 |
5.3 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
(10)基于STM32的物联网温室控制管理系统设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究状况 |
1.2.1 国外的研究状况 |
1.2.2 国内的研究状况 |
1.3 本文要做的主要工作 |
1.4 论文的章节安排 |
第二章 物联网温室控制管理系统方案设计 |
2.1 农业物联网架构体系 |
2.2 制作整体方案前的调研 |
2.3 调控的主要环境因子和所需设备 |
2.3.1 调控的环境因子类型 |
2.3.2 所需的调控设备 |
2.4 系统设计遵循的原则 |
2.5 系统的整体设计方案 |
2.5.1 环境因子感知层 |
2.5.2 控制传输层 |
2.5.3 应用管理层 |
2.6 本章小结 |
第三章 物联网温室控制管理系统硬件设计 |
3.1 系统硬件总体结构 |
3.2 STM32 微控制器核心电路设计 |
3.2.1 主控芯片选择 |
3.2.2 控制器核心电路设计 |
3.3 控制器PCB板的制作 |
3.4 数据采集模块 |
3.5 触摸屏模块 |
3.6 通信模块 |
3.6.1 数据传输流程 |
3.6.2 数据传输格式 |
3.7 控制输出模块 |
3.8 供电系统的设计 |
3.8.1 锂电池的充电模式和充电性能分析 |
3.8.2 太阳能光伏板的设计 |
3.8.3 锂电池的选择 |
3.9 本章小结 |
第四章 物联网温室控制管理系统软件设计 |
4.1 系统软件整体框架 |
4.2 STM32 微控制器内程序设计 |
4.2.1 控制器内程序开发环境 |
4.2.2 主程序设计 |
4.2.3 传感器驱动程序 |
4.2.4 FLASH芯片的读写程序 |
4.3 数据库设计 |
4.3.1 MySQL数据库 |
4.3.2 E-R数据库模型设计 |
4.3.3 数据库关系表 |
4.4 远程监控端软件设计 |
4.4.1 软件的开发环境 |
4.4.2 控制管理软件开发 |
4.5 本章小结 |
第五章 系统测试及结果 |
5.1 试验装置的搭建 |
5.2 测试过程和结果 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、大棚湿度自动控制装置(论文参考文献)
- [1]基于物联网的温室大棚智能监控系统研究[D]. 陈慧. 浙江科技学院, 2021(01)
- [2]温室大棚环境自动监测与控制系统的设计[J]. 唐锴豪,冯粤松,于凤梅,王克强,郭建军. 科技创新与应用, 2021(13)
- [3]基于云服务的温室远程智能控制系统[D]. 熊力霄. 北京林业大学, 2020(02)
- [4]基于NB-IoT物联网的温室监控系统的设计与实现[D]. 刘振语. 广西大学, 2020(02)
- [5]光伏—市电互补节能温室及LED不同光质下生菜品质影响研究[D]. 杨士航. 西南大学, 2020(01)
- [6]基于ARM11的温室环境参数自动调控系统的设计与实现[D]. 张小平. 重庆三峡学院, 2020(01)
- [7]基于PLC的温室大棚测控系统的研究[D]. 刘旸洋. 四川农业大学, 2019(06)
- [8]现代农业大棚智能监控管理系统的设计与实现[D]. 张志强. 山东大学, 2019(03)
- [9]一种自动售货机智能控制系统研究与设计[D]. 王卓雅. 重庆交通大学, 2019(06)
- [10]基于STM32的物联网温室控制管理系统设计[D]. 王鹏辉. 合肥工业大学, 2019(01)