张云鹤[1]2004年在《基于Internet温室环境远程智能控制系统研究》文中研究说明温室设施依靠检测和控制技术为作物创造良好的生长环境，但是温室内高温、潮湿的恶劣作业环境，使人不能在其中长期工作。世界各国由于温室面积的扩大，如何进行温室的群管理，降低运行成本，提高效率，实现环境的精确控制已经成为目前研究的焦点问题。因此远程控制技术和自动控制技术的提高成为设施农业发展的迫切需求。鉴于此，本文进行了温室环境远程智能控制系统的开发研究，该系统在结构上主要由7大部分组成:远程控制器、Internet网络、现场监视器、智能控制软件、模数转换卡、传感器模块、输出及驱动装置。在软件设计上主要包括两部分：远程控制子系统的设计、智能控制子系统的设计。温室环境远程智能控制系统基于Internet网络实现远程控制信息的传输。Internet是一个跨越全球的计算机网络，通过Internet可以在全球范围内将信息快速、有效和方便地传递。所进行的基于Internet远程控制程序的编写主要是使用Winsock。Winsock是一套开放的、支持多种协议的Windows下网络编程接口，是Windows网络编程事实上的标准。应用程序通过调用Winsock的API实现相互之间的通信，而Winsock利用下层的网络通信协议功能和操作系统调用实现实际的通信工作。该远程智能控制系统的主要功能是在网络上由一台计算机（远程控制器）通过对另一台计算机（现场监控器）远距离地控制以此来实现对温室环境进行控制。当操作者使用远程控制器控制温室内环境参数时，就如同在现场监控器的屏幕前一样，可以进行很多方面的远程控制，包括获取目标计算机屏幕图像、窗口及进
申魏[2]2006年在《温室远程分布式调控网络系统的研究》文中进行了进一步梳理本文研究分析了温室远程控制现状及发展趋势,并分析比较了SUN公司RMI /J2EE, Microsoft公司的COM以及OMG组织的CORBA叁大主流分布式技术,并最终选择了J2EE技术进行温室远程分布式控制系统的开发。系统开发过程中研究了基于MVC模式的Struts结构,并采用该结构进行了本系统的开发。系统使得用户通过Internet就能掌控整个吉林省人参、西洋参的生产概况,提供了远程数据传输、远程控制等功能以及分布式信息共享与交流的平台,同时系统集成了智能化控制系统和人参、西洋参数据库管理系统,可根据互联网获得的数据由专家诊断,再启动智能控制系统,实现实时的智能控制。在系统方案设计过程中,对远程监视部分,结合温室、实验室以及导师办公室的具体地理位置,实现了一个无线的监控系统,在实际应用中可作为温室远程监控实施方案的一个有效参考。
牟歌[3]2014年在《基于物联网多Agent温室智能监控系统的研究》文中研究指明温室作为一种农业设施,在农业生产中具有重要的地位。现代温室技术和农业技术可以控制温室环境,以提高温室农作物产量。近年来,基于传感器技术、通信技术、自动化技术和计算机技术的温室监控系统越来越受到人们的重视。随着移动网络和互联网的发展,现行的温室监控系统监测技术有了极大地提高。然而在温室自动控制方面,始终存在调研困难、开发周期长、可移植性不足、可维护性差等问题,因此本文针对物联网环境下的温室环境智能监控系统的研究现状,提出了一种使用Agent分布式控制的基于物联网多Agent温室智能监控系统,在基于物联网的温室环境监测下,利用分布式人工智能技术完成智能控制。本文首先对系统进行了总体设计,将系统分为环境感知层、数据传输层、信息处理层和决策控制层四个层次,并对四个层次进行概要设计。在决策控制层中,通过多Agent系统的结构、协作和通信设计建立自动控制回路,通过对温室控制的知识表示、知识推理和知识学习,建立、使用和维护温室控制知识库,实现自动控制的智能控制方案。利用JADE平台实现多Agent系统,并使用JADE WSIG中间件使物联网平台网站与JADE的多Agent系统集成。最后通过对物联网平台网站的实现以及多Agent控制方法的测试验证了设计的可行性,并通过与原有温室监控系统的自动控制部分的对比展现了多Agent控制的优势与不足。通过对系统的研究,建立了基于物联网架构的温室监测系统以及基于多Age nt的分布式控制的自动控制功能,实现了温室环境的远程监测、远程控制和自动控制。在实际使用中具有良好的鲁棒性、可移植性和可维护性。
安明明[4]2017年在《基于物联网的温室智能监控系统的研究与应用》文中研究说明本文是在物联网技术框架下,设计了一种以PLC (Programmable Logic Controller)和RTU (RemoteTerminal Unit)为核心的温室大棚智能控制系统,实现了温室大棚主要环境因子的实时在线监测、查询,控制指令和监测数据的可靠传输,手机和PC终端的远程控制,云平台报警通知,以及远程视频监控系统等功能,使温室在控制系统和监测系统的联动作用下达到智能自动控制,远程控制的目的。该研究对于提高我国温室的生产力和现代化水平有重要意义。主要研究内容如下:首先通过分析温室大棚植物适宜的环境生长规律,在此规律下为植物生长搭建满足其生长的最优环境,然后在物联网技术框架范围内设计了温室大棚的总体控制系统,物联网有叁个物理层组成分别是感知层、传输层和应用层。系统将控制系统和监测系统联动起来,将各种传感器、有线无线传感网络、数据传输网络,视频监控系统、电机等电气执行设备、智能温室管理云平台与远程手机或电脑控制终端相结合,联动作用下产生监测和控制数据,形成控制要求,使温室控制系统的执行设备完成自动控制,从而调节温室的环境满足农作物的适宜快速生长。用户还可以通过自身需求,更改环境参数数据,来满足不同植物的生长环境。该系统有叁种控制方式分别是现场的手动控制、系统的自动控制、用远程终端控制。本系统的设计分为叁个部分,控制系统的设计、监测系统的设计、云平台系统,叁个系统的联动达到智能化控制。现场的感知层由传感器设备和监测和控制终端组成,根据温室大棚所需调控的环境条件,设计了控制系统和监测系统,控制系统以PLC和控制RTU为核心,监测系统以监测RTU和传感器为主。通过传感器监测温室环境中的空气温度和湿度、光照强度、C02浓度等信息;工作人员可以采用现场的手动控制,也可以让控制系统自动运行,或者工作人员用手机在异地用手机也可以控制执行机构的运行。物联网的传输层是由有线和无线网络搭建起来的,根据通讯协议和传输要求,搭建了温室现场局域网和远程广域网相结合的数据传输体系。为了实现数据的可靠传输,现场局域网采用以太网的有线传输方式;远程广域网采用互联网传输方式,保证了感知层传感器采集数据向服务器的可靠传输。物联网的应用层由智能手机、PC机、服务器、云平台系统等应用设备构成。该层主要实现对感知层的数据存储、处理,显示以及对控制器的智能控制等过程。
安宁[5]2016年在《花卉温室大棚智能控制系统设计与实现》文中认为随着我国科技水平的高速发展以及传统花卉种植设施化、产业化不断推进,我国在花卉种植领域的科学技术发展已经进入了一个新阶段。在这一阶段,我国花卉种植产业发展的主要目标,不仅是建设高水平的现代化花卉种植业,同时还要提高该产业在国际市场上的竞争力。这也成为我国在当前及未来一段时间内,花卉种植产业发展的重要任务。本文主要论述了花卉种植温室环境控制的原理,系统的分析了花卉在生长过程中,温室内的温度、湿度、二氧化碳浓度和光照等对其的影响,通过对该大棚环境特点分析展开了对温室控制算法的研究。通过研究我们发现,花卉温室环境系统,具有多变量、非线性、强耦合及大惯性等特点,同时系统还会有滞后性等现象,很难通过传统的数学模型来对其实现精准控制。因此本控制系统将主要采用模糊控制算法来实现,并通过软件编程等技术手段加以实施。并以此为基础深入分析和研究花卉种植温室运行过程中出现的问题,提出温室智能控制系统的总体设计与实施方案。完成了对花卉(蝴蝶兰)温室大棚算法的设计,并通过PLC程序进行了实现。该套系统由技术较为成熟的可编辑控制器(西门子PLC)和具备数据采集功能的人机交互界面(HMI)系统组成。系统使用Win CC flexible工控软件对人机交互界面进行组态,通过使用STEP7软件完成了对可编辑控制器软件的开发。随后,本文会通过基于Modbus现场总线技术,解决了监控层和控制层间的网络通信问题。最终,使花卉温室智能控制系统,可以实现对温室环境的实时显示、报警记录、环境主要指标的趋势显示及用户管理等多项功能。该系统通过一段较长时间的调试运行:体现了系统具有效率高、可扩展性强等特点,同时还有较高的可适用性,为未来实现温室环境可通过更多参数来控制提供了理论和实践基础。
刘鑫荣[6]2008年在《基于Internet和专家系统的温室环境监控系统的研究》文中提出本文详细介绍了现代温室控制技术的发展历程,并根据其国内外应用及发展现状进行预测,认为温室专家系统是温室控制技术的发展方向。专家系统拥有领域专家多年积累的经验和专业知识,达到人类专家的专业水平;专家系统综合了计算机技术平台的快速、准确等特性,便于保存和大面积推广各种专家的宝贵知识,极大地扩展了人类专家的能力。发达国家经验表明通过专家系统等信息技术整理、推广农业领域专家的先进技术和农业工厂的先进管理经验,全面提升农业生产、管理、经营水平有重要的现实意义。粗糙集理论是一种建立在集合论基础上的软计算办法,它认为知识是人类和其他物种所固有的分类能力,由此扩展出知识约简、相对约简、知识的依赖性等概念。本文采用粗糙集理论对决策表的相对约简,获取去除冗余属性的决策规则。通过实验对温室控制系统进行数据采集,建立温室数学模型后用MATLAB仿真,仿真结果证明模糊专家控制器对温室控制效果良好。根据设施农业特点,设计了一种基于ARM实现温室环境的远程调控系统。该系统主要由农业传感器,嵌入式现场控制器、远程监控计算机等组成。提出以高性能嵌入式网络部件为桥梁,向下兼容CAN现场总线的专用测控网络,向上以局域网接入Internet的监控方案。该方案有很强的实用性、易于与企业的管理网络集成。系统融合了温室环境专家系统的建立技术,嵌入式系统设计开发技术,CAN总线技术,以太网络技术,传感器技术等,适合于在大型的温室群监控系统中推广应用。
曹洪太[7]2006年在《基于Internet和GPRS技术的温室远程监控系统》文中指出近年来,随着电子技术,信息技术的蓬勃发展与广泛应用,农业温室技术也在向自动化、信息化方向发展。本文从农业生产的实际情况出发,对控制网络与信息网络的融合技术进行了研究,,将温室现场控制网络同Internet结合起来,提出了基于Internet的温室远程监控系统。 远程技术是控制技术借助现有的信息网络延伸其控制范围的监控技术,本文分析了控制网络同信息网络主要的融合方式,并在此基础上选择RS-485作为现场总线,通过Internet远程传输数据构成远程监控系统。 针对温室地域上的分散分布、不易铺设专用线路等特点,选择GPRS移动通信技术实现温室现场监控网络同GPRS技术和Internet的融合。 在分析了温室环境远程监控系统需求的基础上,设计了一种适合对大量温室进行管理的监控系统;同时,考虑到系统向信息化智能化发展的趋势,设计了适合同信息管理系统相结合的网络结构。 基于研究和温室实际需要,本文设计并实现了一基于GPRS和Web技术的温室环境远程监控系统,该系统具有C/S和B/S两种结构,在Web服务器上架设运行,系统采集的数据为农业科学研究提供了便利条件。
季永权[8]2017年在《基于ZigBee无线传感网络的温室智能监控系统的研究与应用》文中认为我国作为农业大国,一直致力于农业现代化建设。目前,我国大量运用科学技术来全面建设智慧农业。设施农业的信息化和智能化发展是智慧农业的重要项目之一。在解决设施农业的科学化生产过程中,研究者对温室生产方式进行大量研究。当前,温室的智能化生产以实现温室环境数据的自动采集和数据实时监控,以及对温室大棚中的植物生长环境的智能化控制为主要研究方向。本文研究的基于ZigBee无线传感网络的温室智能监控系统相比于传统的温室控制系统,能够更加高效、更加精准地实现对温室环境参数的采集和智能控制。系统的设计工作主要包括采集温室环境参数的下位机设计和温室环境智能监控的上位机设计。下位机采用ZigBee无线传感网络,为实现无线传感网络的数据采集和传输功能,采用模块化方式对硬件节点进行设计。硬件节点主要包括采集温室中环境参数的传感器模块、调节温室环境设备控制模块、无线通信模块、CC2530芯片的处理器模块、串口通信模块和硬件能量控制的电源模块。上位机的开发主要基于Visual Studio 2013软件平台。远程监控系统主要功能是对温室环境实时显示、智能控制。实时显示功能能够调用远程数据,将温室信息在客户端进行显示;智能控制功能采用模糊专家控制算法,制定出能够调控温室环境的智能决策,并通过远程控制方式实现对温室环境的控制。本文开发的系统能够在温室中进行数据的多点监测和传输,并且能在远程进行监控,也能够实现远程智能化决策控制。系统在成本上不仅得到了有效控制,同时也大大提高了系统的可靠性、实用性、安全性。
陆林箭[9]2015年在《试验温室远程智能监控系统设计与实现》文中进行了进一步梳理现代温室作为设施农业的典型代表,在反季节蔬菜、高经济价值花卉种植等方面具有突出优势。其中温室环境远程监控技术能够实现温室内温、光、水、肥等环境因子的自动调节,在增加作物产量、减少能源消耗、降低人力劳动等方面具有关键性作用。综合计算机科学、控制工程、物联网、移动互联网等技术,研究智能化程度高、使用方便、通用性强的温室环境远程监控系统显得尤为必要。本文在基于CAN总线的温室环境测控硬件系统的基础上,因地制宜,以温室内外气候环境数据采集、温室内部环境自动调控和远程监控为重点,设计并实现了试验温室环境远程智能监控系统。本文的主要工作内容有：开发现场监控软件。在对执行设备类型及状态划分的基础上,设计设备控制码和控制逻辑以保证设备控制的安全有效。基于温室温度系统混杂自动机模型,研究自动机状态切换律,基于作物积温理论研究温度设定值动态调整方法,实现了温室温度自动控制。软件具有数据采集与存储、设备控制、环境自动调控、系统参数设置、历史数据管理等功能。研制数据控制中心的数据库服务器、应用服务器和流媒体转发服务器。在系统数据库概念模型的基础上进行了数据库表结构设计,使用MySQL数据库实现温室数据的有效存储与管理。设计应用服务器的功能及结构,使用PHP脚本语言开发服务器业务处理逻辑。结合流媒体技术基础,基于VLC开源项目,使用C++语言开发流媒体转发服务器,实现了温室实时视频流的转发。开发Web客户端和Android客户端软件。基于MVC软件设计模式,设计了客户端的软件架构及交互逻辑。应用Ajax、JSON、XML、多线程编程等技术,结合Highcharts、aChartEngine、VLC等多个开源项目,实现了远程客户端温室环境监测、设备远程控制、视频监控、参数设置、数据查询、用户管理等功能。系统在中国科学技术大学信息学院小型试验温室内部署并进行了全面调试,结果表明,该系统数据采集准确、设备控制稳定、各项功能运转正常,满足温室环境监控及管理的需求,给温室科研和管理人员提供了灵活有效的监控手段。
吕永田[10]2008年在《基于远程监控技术的温室专家管理系统的研究》文中提出设施农业是21世纪最有活力的新产业之一,温室则是设施农业的典型代表。随着电子技术、信息技术的蓬勃发展和广泛应用,农业温室技术也在向自动化、信息化方向发展。应用计算机技术,吸收智能控制和信息技术领域新的理论和方法,不断创新,逐步完善,才能使温室系统实现真正意义上的现代化、产业化。因此,开展对适合温室环境的智能管理专家系统的研究,对提高温室经济效益和加快我国温室生产的现代化水平具有重要意义。本文从农业生产的实际情况出发,对控制网络与信息网络的融合技术进行了研究,将无线远程监控系统同农业专家管理系统结合起来,提出了基于远程监控技术的温室环境管理专家系统。远程控制技术是借助现有的信息网络延伸其控制范围的监控技术。该技术针对温室地域上的分散分布、不易铺设专用线路等特点,选择GPRS移动通信技术实现温室现场监控网络同GPRS技术和Internet的融合;选择RS-486作为现场总线,通过Internet远程传输数据构成远程监控系统。论文对温室环境专家系统的知识获取进行了研究。通过中国农业科学院可控环境实验室开发的无线远程监控系统,采集了温室环境的相关数据。在专家系统的知识表述上,采用产生式方法表述了相应的控制规则;在推理机制上,采用正向推理策略,设计了模糊专家控制器。同时介绍了模糊控制理论的基本概念和发展应用,以及应用模糊控制理论进行温室环境的知识获取。为了实现温室综合环境主要因子的优化调控,设计了温室综合环境管理专家系统。采用面向对象技术,基于ASP.NET技术的B/S模型的开发方式,运用Visual Basic程序开发语言进行编程,根据实际要求构建了相应的系统平台。以模糊控制技术为理论,采用模块化结构设计方略,实现了系统状态设置、控制参数设定、实时采集监控、模糊控制、历史数据的查询以及协调帮助功能。值得说明的是,影响植物生长发育的环境因子之间的关系是复杂多样的,由于时间和精力所限,本文仅做了部分研究,专家控制管理系统还需要在实际运行中进一步考核和完善。最后,论文对所取得的成果和结论进行了总结,并对未来工作进行了展望。
参考文献：
[1]. 基于Internet温室环境远程智能控制系统研究[D]. 张云鹤. 吉林大学. 2004
[2]. 温室远程分布式调控网络系统的研究[D]. 申魏. 吉林大学. 2006
[3]. 基于物联网多Agent温室智能监控系统的研究[D]. 牟歌. 华中科技大学. 2014
[4]. 基于物联网的温室智能监控系统的研究与应用[D]. 安明明. 上海应用技术大学. 2017
[5]. 花卉温室大棚智能控制系统设计与实现[D]. 安宁. 北京工业大学. 2016
[6]. 基于Internet和专家系统的温室环境监控系统的研究[D]. 刘鑫荣. 新疆大学. 2008
[7]. 基于Internet和GPRS技术的温室远程监控系统[D]. 曹洪太. 曲阜师范大学. 2006
[8]. 基于ZigBee无线传感网络的温室智能监控系统的研究与应用[D]. 季永权. 浙江农林大学. 2017
[9]. 试验温室远程智能监控系统设计与实现[D]. 陆林箭. 中国科学技术大学. 2015
[10]. 基于远程监控技术的温室专家管理系统的研究[D]. 吕永田. 曲阜师范大学. 2008
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