本文關鍵詞：現代農業(yè)大棚中環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,作為基礎性農業(yè)設施的農業(yè)大棚逐漸普及,伴隨著農業(yè)大棚技術的蓬勃發(fā)展,如何對農業(yè)大棚進行科學高效的管理顯得尤為重要,這其中就包括對大棚中農作物生長環(huán)境的監(jiān)測。眾所周知,環(huán)境因素對作物的生長至關重要,如何對農業(yè)大棚中的環(huán)境實時、高效地監(jiān)測并及時的作出響應已經成為農業(yè)現代化的重要組成部分。人們也將目光越來越多的聚焦在這個問題之上。傳統(tǒng)的農業(yè)大棚技術主要是人工放置溫度計設備,然后通過人工讀取這些設備采集到的數據來判斷農業(yè)大棚中環(huán)境的變化,并以此為依據進行大棚環(huán)境的管理與改善。對大棚環(huán)境進行人工監(jiān)測與管理的方法可以達到掌握、改善作物生長環(huán)境的目的,但依靠人工對大棚環(huán)境監(jiān)測與管理的方式,一方面難以做到對大棚環(huán)境的實時監(jiān)測,使對棚內環(huán)境的監(jiān)測與響應具有滯后性;另一方面,頻繁的數據讀取、記錄與反饋過程大大增加了大棚管理人員的工作量,監(jiān)測與管理效率降低,不利于棚內環(huán)境管理與改善。隨著科學技術的發(fā)展,農業(yè)現代化程度不斷提高,自動控制越來越多的被應用于農業(yè)大棚的環(huán)境監(jiān)測與管理過程,實現了人工管理到自動、智能管理的轉變。本文設計的現代農業(yè)大棚的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),通過前端空氣溫濕度、土壤濕度、光照強度傳感器采集大棚中與農作物生長相關的環(huán)境數據,利用基于ZigBee的無線傳感器網絡技術對采集的環(huán)境數據進行實時有效的采集與發(fā)送,最后通過RS232串口線將采集的數據上傳至上位機。在上位機監(jiān)測系統(tǒng)中,將手動輸入的農作物生長模型(農作物生長的基本環(huán)境參數)與采集到的農作物生長環(huán)境信息相比對,若環(huán)境不宜于農作物生長則發(fā)出警報,大棚管理人員根據警報,利用農業(yè)大棚中相應的農業(yè)設施閥(比如空調、風機、卷簾等),控制農業(yè)大棚中環(huán)境參數,最終達到利用實時監(jiān)測數據對大棚農作物生長環(huán)境進行及時管理與改善的目的。環(huán)境實時監(jiān)測可使管理人員對大棚中的環(huán)境參數做及時、全面的了解,為數據分析后第一時間作出響應奠定基礎,給生產和工作的高質量、高要求提供保障,為農作物的生長提供一個恒定、適宜的生長環(huán)境,達到調節(jié)生長周期、改善產品品質、增加農產品產量、提高經濟效益的目的。
【關鍵詞】：大棚環(huán)境監(jiān)測 無線傳感器網絡 Zigbee 傳感器節(jié)點
【學位授予單位】：華北水利水電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S625;S126
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 課題研究的背景及意義10
• 1.2 國內外研究現狀10-11
• 1.3 本文主要的研究內容11-12
• 1.4 本文的組織結構12
• 1.5 本章小結12-14
• 2 大棚環(huán)境監(jiān)測相關技術14-24
• 2.1 無線傳感器網絡14-16
• 2.1.1 無線傳感器網絡簡介14-15
• 2.1.2 無線傳感器網絡特點15-16
• 2.2 常用無線技術對比16
• 2.3 ZigBee技術16-22
• 2.3.1 ZigBee技術簡介16-17
• 2.3.2 ZigBee主要特點17
• 2.3.3 ZigBee協議棧17-19
• 2.3.4 ZigBee網絡設備類型和網絡拓撲19-22
• 2.3.5 ZigBee應用領域22
• 2.4 本章小結22-24
• 3 大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)總體設計24-30
• 3.1 需求分析24
• 3.2 系統(tǒng)組成24-25
• 3.3 系統(tǒng)硬件設計25-27
• 3.3.1 傳感器模塊25-26
• 3.3.2 處理器模塊26-27
• 3.3.3 無線通信模塊27
• 3.3.4 電源模塊27
• 3.4 協調器節(jié)點的硬件設計27-28
• 3.5 路由器節(jié)點的硬件設計28
• 3.6 終端節(jié)點的硬件設計28
• 3.7 本章小結28-30
• 4 大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)網絡設計30-34
• 4.1 協調器節(jié)點工作流程30-31
• 4.2 路由器節(jié)點工作流程31-32
• 4.3 終端節(jié)點工作流程32-33
• 4.4 本章小結33-34
• 5 上位機監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現34-42
• 5.1 上位機監(jiān)測系統(tǒng)的總體功能設計34-35
• 5.2 數據庫設計35-38
• 5.2.1 概念設計35-36
• 5.2.2 數據庫表36-37
• 5.2.3 專家數據庫37-38
• 5.3 用戶界面設計38-40
• 5.3.1 登錄界面38
• 5.3.2 歷史查詢界面38-39
• 5.3.3 實時顯示界面39-40
• 5.3.4 閾值設置界面40
• 5.4 本章小結40-42
• 6 結論與展望42-44
• 6.1 結論42
• 6.2 展望42-44
• 致謝44-46
• 參考文獻46-48

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