冷库环境监测与预警系统研究与开发

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近年来,随着农业结构调整和居民消费水平的提高,生鲜农产品的产量和流通量逐年增加,全社会对生鲜农产品的安全和品质提出了更高的要求。冷库是生鲜农产品储存的基础设施,目前国内大部分现有冷库都存在自动化控制程度低、冷库环境实时监测能力弱等问题。本文针对上述问题,通过对某大型果品企业的实际调查,采用物联网技术研究并开发了一套冷库环境监测与预警系统,并进行了现场测试,结果表明本系统具有较高的实际意义。  论文首先构建了一个基于物联网技术的冷库环境监测与预警系统模型;介绍了系统的四层技术架构,包括采集服务层、数据资源层、业务平台层和应用服务层;给出了基于SOA的系统实现结构。  然后,介绍了冷库环境监测的一般方法,以及本文采用Zigbee技术建立冷库环境监测网络的具体结构。同时,论文利用灰色系统预测理论建立了冷库环境参数(包括温度、湿度、CO2、O2等)的预警模型,并进行了真实数据与预测数据之间的对比分析,结果表明本文采用的预警方法具有较高的准确性。  最后,详细介绍了本文所开发的冷库环境监测与预警系统设计与实现方法,系统包括数据采集、环境监测、预警和短消息网关四个子系统。系统采用嵌入传感器的Zigbee节点组成传感网络,实时采集冷库环境参数,通过无线和有线相结合的网络传输到企业数据中心;管理人员通过软件平台实时监测多个冷库的环境参数,及时了解冷库情况或做出响应;通过预先设置各种环境参数的预警范围,在出现异常情况时,利用屏幕提示、手机短信等多种方式向管理人员发送报警信息;此外,系统还提供了历史信息查询、统计与分析、设备管理、用户管理等功能。
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