溫室環(huán)境無線遠(yuǎn)程監(jiān)控與決策系統(tǒng)的研究.pdf

1、提升溫室環(huán)境監(jiān)控的技術(shù)水平，以及研究和應(yīng)用溫室環(huán)境調(diào)控決策系統(tǒng)，已經(jīng)成為推動現(xiàn)代溫室向智能化方向發(fā)展的重要方法。溫室環(huán)境監(jiān)控技術(shù)為用戶監(jiān)控溫室內(nèi)作物的生長狀態(tài)提供了一個良好的平臺，調(diào)控決策方法能夠確保作物在適宜的環(huán)境下生長。然而，目前我國在實現(xiàn)溫室環(huán)境監(jiān)控所采用的方法上，以及在調(diào)控決策系統(tǒng)的實用性和應(yīng)用程度等方面都存在很多不足，因此本文設(shè)計了一套溫室環(huán)境無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，并對調(diào)控決策方法的優(yōu)化進行研究。
　　現(xiàn)代溫室的環(huán)境監(jiān)控是集

2、成了多種學(xué)科和技術(shù)為一體的交叉平臺，隨著通信技術(shù)和智能終端的發(fā)展，為更好地滿足溫室環(huán)境監(jiān)控的需求，本文將當(dāng)前覆蓋范圍廣的3G移動通信網(wǎng)絡(luò)和較為普及的便攜Android智能手機應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)計中，并借助3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸容量大的優(yōu)勢和Android操作系統(tǒng)代碼開源的特點，在系統(tǒng)設(shè)計中加入實時視頻監(jiān)控技術(shù)。
　　用戶不進行遠(yuǎn)程監(jiān)控時，系統(tǒng)自動進入智能監(jiān)控模式，由決策系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)的調(diào)控指令。本文對優(yōu)化的調(diào)控決策方法進行了研究，首先通過溫室內(nèi)

3、的蕃茄種植試驗獲取相關(guān)數(shù)據(jù);接著分析了溫度、光照和土壤水肥與蕃茄的株高、莖粗和果實生長速率之間的關(guān)系，并由此建立蕃茄正常生長的調(diào)控模型;最后，在實際應(yīng)用中，還要充分考慮天氣預(yù)報信息和有效積溫等因素，對調(diào)控模型輸出的結(jié)果做進一步的判斷和決策，最終得到優(yōu)化的調(diào)控決策方案。
　　本系統(tǒng)可實現(xiàn)對溫室的全天候監(jiān)控，系統(tǒng)設(shè)計的功能是:(1)采用無線傳感器和ZigBee無線通信技術(shù)采集環(huán)境信息，利用網(wǎng)絡(luò)攝像機實時獲取溫室內(nèi)的視頻信息;(2)由Z

4、igBee無線通信模塊和溫室內(nèi)的執(zhí)行機構(gòu)組成現(xiàn)場控制系統(tǒng);(3)使用一套基于ARM Cortex-A9內(nèi)核且移植了Android操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺作為服務(wù)器端，總體協(xié)調(diào)和控制整個系統(tǒng)正常工作，實現(xiàn)與客戶端的數(shù)據(jù)交互;(4)數(shù)據(jù)由基于Socket通信模式的3G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸;(5)編寫了Android手機應(yīng)用軟件，用于接收和顯示采集的環(huán)境信息和視頻信息，并發(fā)送用戶的控制指令到服務(wù)器端執(zhí)行;(6)智能監(jiān)控模式下，由決策系統(tǒng)對溫室進行監(jiān)控