發(fā)布時(shí)間：2021-12-25 11:22

　　針對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)溫室監(jiān)控系統(tǒng)在終端訪問(wèn)和遠(yuǎn)程管理方面存在的不足,以及在智能控制系統(tǒng)性能上還存在的局限性,本文結(jié)合移動(dòng)通信技術(shù)和云服務(wù)器平臺(tái)研究一種基于云服務(wù)的嵌入式智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)主要環(huán)境因子的智能控制、實(shí)時(shí)觀測(cè)、遠(yuǎn)程調(diào)控和用戶分級(jí)管理,不僅可以提高灌溉及栽培效率,還能促使農(nóng)業(yè)種植、經(jīng)營(yíng)和管理過(guò)程的融合,推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)控制器端、云服務(wù)器端和客戶端三大部分組成,主要研究工作如下:首先,完成了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制器端的軟硬件研發(fā)。在設(shè)備硬件方面,主要對(duì)基于STM32的主控制器模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和4G通訊模塊等進(jìn)行了電路設(shè)計(jì),并對(duì)數(shù)據(jù)采集單元和灌溉管網(wǎng)進(jìn)行了最優(yōu)布局設(shè)計(jì);在軟件方面,根據(jù)不同功能單元進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),并針對(duì)土壤灌溉控制部分進(jìn)行了模糊PID算法研究及仿真。其次,完成了基于物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的服務(wù)端設(shè)計(jì)及部署。在對(duì)當(dāng)前比較流行的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)比較分析后,確定了在基于MQTT通訊協(xié)議的阿里云平臺(tái)上部署服務(wù)端的設(shè)計(jì)方案。然后從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和API封裝等方面分別介紹了設(shè)備管理服務(wù)、數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)服務(wù)、業(yè)務(wù)邏輯開(kāi)發(fā)服務(wù)以及規(guī)則引擎數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)服務(wù)的搭建設(shè)計(jì)。接著,完成了W... 

【文章來(lái)源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

土壤溫濕度控制流程圖

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)7①節(jié)水滴灌控制土壤溫濕度對(duì)土壤溫濕度的調(diào)控主要是靠土壤水分灌溉，所以本系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算灌溉量對(duì)土壤濕度進(jìn)行精準(zhǔn)滴灌調(diào)控，由于滴灌的擺放位置對(duì)土壤溫度有顯著影響，所以還能間接調(diào)控土壤溫度。首先參考科學(xué)的種植經(jīng)驗(yàn)設(shè)定土壤濕度值（閾值），再根據(jù)所采集到的土壤濕度參數(shù)與所設(shè)定閾值制定相應(yīng)控制算法，最后對(duì)管網(wǎng)中的滴灌電磁閥進(jìn)行定時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉控制，從而精確調(diào)節(jié)土壤的濕度。土壤溫濕度控制流程如圖2.2所示。圖2.2土壤溫濕度控制流程圖Figure2.2Flowchartofsoiltemperatureandhumiditycontrol②噴灌控制調(diào)節(jié)空氣濕度及葉面噴灑由于噴灌可在高空噴灑，具有調(diào)節(jié)田間小氣候的特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)采用噴灌控制調(diào)節(jié)空氣溫濕度。調(diào)控時(shí)需要先依據(jù)科學(xué)的種植經(jīng)驗(yàn)設(shè)定空氣濕度閾值，然后將實(shí)時(shí)空氣濕度數(shù)值與閾值進(jìn)行邏輯比較控制噴灌電磁閥的開(kāi)啟或關(guān)閉，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣濕度的控制�？諝鉂穸瓤刂屏鞒倘鐖D2.3所示。圖2.3空氣濕度控制流程圖Figure2.3Flowchartofairhumiditycontrol③風(fēng)機(jī)控制空氣溫度由于空氣流動(dòng)會(huì)對(duì)空氣溫度產(chǎn)生很大影響，查閱文獻(xiàn)資料也證明風(fēng)機(jī)對(duì)控制空氣溫度效果顯著，所以本系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)控制溫室內(nèi)空氣溫度。對(duì)于空氣溫度的調(diào)控，首

基于云服務(wù)的溫室遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)先同樣需要設(shè)定空氣溫度閾值，然后將實(shí)時(shí)空氣溫度數(shù)值與閾值進(jìn)行邏輯比較控制風(fēng)機(jī)電磁閥的開(kāi)啟或關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣溫度的控制。空氣溫度控制流程如圖2.4所示。圖2.4空氣溫度控制流程圖Figure2.4Flowchartofairtemperatureandhumiditycontrol2.1.3技術(shù)方案梳理功能需求及溫室環(huán)境參數(shù)調(diào)控策略分析，將本系統(tǒng)細(xì)化為五個(gè)基本功能，且技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案如圖2.5所示。圖2.5系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案Figure2.5Systemtechnologyimplementationplan（1）溫室環(huán)境參數(shù)的采集、存儲(chǔ)及傳輸選擇合適的傳感器對(duì)溫室的空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳輸?shù)街骺刂破鬟M(jìn)行分析和存儲(chǔ)。然后主控制器再通過(guò)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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