基于WSN的智能温室大棚多参数监控系统

来源 :河北联合大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyang3d
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科学技术的不断发展,温室大棚作为现代农业中一个重要的形式,其监测与控制技术也在不断提高。传统的有线控制、人工操作已经不能满足市场的需求,提升大棚栽培生产效率、提高产量,需要依靠先进的自动化技术和设备,对大棚内作物的环境进行实时采集和控制,保证植物生长的最佳环境。无线传感器网络(WSN)技术在温室大棚中得到广泛应用,ZigBee技术极大地推动了WSN技术应用于智能温室环境监控。ZigBee设备成本较低、功耗少同时可在线监测,它具有广阔的发展空间。  首先,对温室大棚内环境调研,掌握了它的特点,设计了一种基于WSN的智能温室大棚多参数监控系统,分析了对植物栽培过程有影响的参数因子,建立了智能温室多参数监控系统的数学模型,选取出适宜大棚监控系统的多参数模糊控制算法。其次,为达到大棚作物生长过程的温湿度、光线强度和气体浓度等参数的在线监控,设计了监控系统的硬件与软件部分。其中,无线传感器网络模块由传感器、汇聚两类节点硬件组成。传感器节点用来负责采集温室内各种环境参数以及其子节点数据,包括温湿度传感器SHT11和光电传感器BPW34S。汇聚节点是用来搭建网络和给出指令,汇聚各感知节点发送来的信号,同时传递给监控平台。另外ZigBee无线通信部分是由射频芯片CC2530组成,监控中心应用DSP技术。软件部分的设计包括节点流程和监控平台程序。节点流程包括传感器节点工作流程和汇聚节点工作流程,协议栈釆用TI公司的ZStack-CC2530-2.3.1-1.4.0版本,在Visual Studio2010开发环境中利用C语言实现,监控中心方便快捷的提供了用户实时在线了解温室环境情况、数据的存储以及对温室的量化管理等。最后,对系统的通信性、稳定性以及功能进行测试,由实验室搭建模拟温室大棚,验证系统可行后,将系统安装在实体大棚中,与传统手工方式测试对比。  实验测试表明:把基于ZigBee的WSN技术引入智能温室监控系统中,对植物生长全过程有影响的多参数进行控制是可实现的,能缩短植物生长周期,提高产量,达到了系统预计的设计目标。系统稳定性强、性能可靠,便于布设、维护及扩展,给大棚环境监控的自动化提供出一种新型的控制方法。
其他文献
本论文是结合国家计划内项目“船舶航向/横摇控制技术研究”进行的,主要研究船舶航向/横摇视景仿真技术,在分析和研究国内外视景仿真技术的基础上,借助可视化技术的相关理论,
柔性飞行器是以柔性织物为制作材料的一类特殊的飞行器,拥有常规飞行器所不具备的气动特性。随着航空航天科技的发展,柔性飞行器的研究逐渐成为国内外关注的热点。本文主要研究
光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的新型角速度传感器,与传统的机械陀螺相比,具有动态范围宽、成本低、重量轻、寿命长、可靠性高等优点,在军事以及民用领域均有广泛的应用。谐
堵塞流理论是网络流理论中一个特殊的分支,从实际的应用角度来看,交通领域的应用已经相当的成熟,在交通网络设计时,堵塞流的理论的深入应用也有着实际的算例。信息网络中,由于信息
生物特征认证是利用人的生理和行为特征对人的身份进行识别的技术。多生物特征融合可有效提高身份认证系统的性能,主要可分为传感器层、特征层、匹配得分层、决策层四个融合层
近年来,我国风电产业发展迅猛,在装机容量和发电量方面,风电均已超过核电,成为我国第三大主力电源。随着并网风电装机容量逐年提高,风电对电力系统的影响也不容小觑。在风电系统中,电网由于受诸多因素的影响导致公共连接点(PCC)电压不平衡,PCC负序电压引起笼型风力发电机组电磁转矩以2倍电网频率脉动,降低传动机构使用寿命。针对以上问题,本文以笼型机风电场为研究对象,在电网电压不平衡条件下,分析笼型风电场机
在车载设备、航空航天、电子测试等很多领域,要求能及时保存原始数据,用于事后数据分析和处理。本文基于大容量、抗震性好、速度较高的IDE接口电子硬盘,分析了利用FPGA等高速
列车轮对轴承作为列车轮对的一个关键组成部件,如果轮对轴承发生故障,就有可能会影响到列车的行车安全。很多列车故障的发生都是由于轮对轴承出现某些问题所引发的,所以对轮
随着高等教育的扩招,社会上出现了大学生“就业难”现象,人们渐渐认识到对大学生进行就业指导的重要性。毕业生的就业管理是学校管理工作的重要组成部分,高效的就业管理模式可以
机器人技术代表了机电一体化的最高成就,是二十世纪人类最伟大的成果之一机器人中的两足步行机器人虽然只有近四十年的历史,但是由于它独特的适应性和拟人性,成为了机器人领