應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)
發(fā)布時間:2018-07-02 來源: 歷史回眸 點擊:
[摘 要]應(yīng)現(xiàn)代溫室的管理和監(jiān)控的市場要求,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架,基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的溫室智能操控及監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生。該系統(tǒng)通過實時采集以及設(shè)備控制等途徑,將分布圖法運用到在線檢測中,為了提高系統(tǒng)的性能,運用Web數(shù)據(jù)交互方式。通過運行情況表明系統(tǒng)的各個方面穩(wěn)定可靠,可以滿足用戶對現(xiàn)代溫室的需求,希望可以為溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供思路。
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng);溫室;智能監(jiān)控;
中圖分類號:S663 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)24-0161-01
一、引言
隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,人們對于食品方面要求越來越高,市場對各種各樣的反季蔬菜水果、綠色無公害產(chǎn)品、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的需求日益增大,溫室技術(shù)在于解決日益增長的市場需求和傳統(tǒng)技術(shù)無法滿足這種需求兩者之間的矛盾。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的進一步發(fā)展,應(yīng)用于溫室監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)代科技越來越廣泛,從技術(shù)層面考慮這種系統(tǒng)大多難以應(yīng)用到大型的溫室群中。然而目前國內(nèi)能應(yīng)用到的溫室系統(tǒng)多是連棟的溫室群,所以在此基礎(chǔ)上我們要對現(xiàn)有的系統(tǒng)進行改進,如此之下就考慮到物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)點,結(jié)合監(jiān)控設(shè)計出可行性更高的溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備。
二、溫室智能實時監(jiān)控系統(tǒng)的概況
所謂的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是說利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信技術(shù)把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式、形式聯(lián)結(jié)在一起,形成人與物、物與物相聯(lián),實現(xiàn)現(xiàn)代信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。目前對溫室等系統(tǒng)各個方向的研究不斷深入和跟進,與此同時基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室操作系統(tǒng)也受到了研究者和應(yīng)用者的青睞。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)工程,結(jié)合實際監(jiān)控所需要求,將此系統(tǒng)運用于實際應(yīng)用之中,從而使溫室環(huán)境可以進行自動調(diào)控的系統(tǒng)?紤]到設(shè)備控制的安全性,運程控輸出入法以及圖像識別技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備的狀態(tài)檢測,使設(shè)備可實現(xiàn)自動校準。
三、溫室智能實時監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及實驗成果
溫室智能實時操作系統(tǒng)首先能實現(xiàn)暖房的各項數(shù)據(jù)的采集要求,其次可以對現(xiàn)場情況進行監(jiān)控,并且可以實現(xiàn)智能操作,而對于收集的數(shù)據(jù)也可進行分析和整合,有利于設(shè)備的運行和操縱管理。利用基于多項式的正交化函數(shù)的識別技術(shù)用于設(shè)備的檢驗,實現(xiàn)設(shè)備的精確便易操作。
(1)系統(tǒng)整體構(gòu)成
該系統(tǒng)中因各個部分是相互獨立的,故此相互之間依賴性較低,設(shè)備的各個性能相對比來說都很高。現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)計是利用客戶機和服務(wù)器結(jié)構(gòu),首先輸入模塊收集的溫室環(huán)境因子以及氣象信息,將這些信息發(fā)送到控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線,計算機通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)通信卡接受信息并呈現(xiàn)在計算機上,進而統(tǒng)計到數(shù)據(jù)庫中;其次在輸出模塊部分,同樣通過控制器局域網(wǎng)收集到暖房監(jiān)控軟件收集到的信號,判斷如何調(diào)控設(shè)備,進而控制設(shè)備的開停,最終達到控制的作用。而且現(xiàn)場監(jiān)控還具有多種輔助功能使設(shè)備的可用性更高。同時系統(tǒng)也擁有與遠程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)同步的功能。
遠程監(jiān)控設(shè)計是利用瀏覽器、服務(wù)器模式,有了這層設(shè)計可以使用戶在遠離暖房的情況下可以隨時隨地獲取到暖房的實際情況,并對暖房進行具體的操作以控制暖房的溫度、濕度等一系列內(nèi)容。而且也可實現(xiàn)多個用戶之間相互交流學習,同樣增強設(shè)備的性價比,也方便了用戶的操作。數(shù)據(jù)庫用于將遠程監(jiān)控和現(xiàn)場監(jiān)控結(jié)合在一起,一方面數(shù)據(jù)庫將現(xiàn)場監(jiān)控收集到的環(huán)境情況、設(shè)備狀態(tài)等一系列數(shù)據(jù)儲存起來,另一方面用戶可以進行歷史查詢,還可以進行遠程控制。
。2)系統(tǒng)運行以及主要技術(shù)
對于溫室環(huán)境系列數(shù)據(jù)的采集和處理是溫室現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能,因此數(shù)據(jù)收集的正確與否事關(guān)系統(tǒng)調(diào)試和控制的精確程度。而數(shù)據(jù)的采集正確率受到系統(tǒng)本身硬件的限制,因此要對數(shù)據(jù)進行處理,篩選出差異較大數(shù)據(jù),以此避免因為硬件問題而造成收集到的錯誤數(shù)據(jù)影響到設(shè)備的操作。根據(jù)溫室環(huán)境數(shù)據(jù)的信號特性,設(shè)計出相應(yīng)的濾波器,根據(jù)相應(yīng)的濾波原理規(guī)定出相應(yīng)的信號截止頻率、截止周期。通過實驗最終確定此設(shè)計有效的避免了干擾數(shù)據(jù)引起的誤差。對于遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要的功能在于檢測和控制實時的溫室環(huán)境,以及各種輔助查詢功能,利用Ajax技術(shù)的方式構(gòu)建遠程監(jiān)控操作裝置。這樣不僅提高了用戶的使用體驗,而且減少了網(wǎng)絡(luò)的壓力,實現(xiàn)更快更方便的操作系統(tǒng)。
溫室的設(shè)備調(diào)試實際上可以通過現(xiàn)場監(jiān)控的設(shè)備管理以及遠程監(jiān)控管理兩種方式進行調(diào)控,因此兩者調(diào)控后的內(nèi)容就要相互之間聯(lián)系,保證控制的同步性和準確性。為了使兩種管理的操縱系統(tǒng)同步,我們可采用現(xiàn)場監(jiān)控改變控制狀態(tài)后,向遠程監(jiān)控匯報更改內(nèi)容從而引起遠程監(jiān)控操作系統(tǒng)的更新,也可采用遠程監(jiān)控操縱系統(tǒng)不斷向現(xiàn)場監(jiān)控操縱系統(tǒng)進行查看,當現(xiàn)場監(jiān)控操縱系統(tǒng)發(fā)生改變時,立刻進行反饋。而實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)操縱系統(tǒng)發(fā)生改變的主要是依靠存儲在數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)的位置信號的改變。由以上功能的相互協(xié)調(diào),最終實現(xiàn)了對于設(shè)備狀態(tài)的一個精確掌握和操縱系統(tǒng)的可靠性。
對于系統(tǒng)的控制方式有兩種:手動和自動,其中手動控制模式相對來說是應(yīng)用的范圍較廣,可以在現(xiàn)場進行操縱,也可以通過Web進行操作。而自動控制模式只能在現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用。在現(xiàn)實情況下,也可以是兩者同時使用。為實現(xiàn)對溫室氣候環(huán)境的調(diào)節(jié),就要建立合適的數(shù)學模型,其演變由最初的機理建模法,到至今的現(xiàn)代智能控制方法。我們應(yīng)用到其中相應(yīng)的建模理論,設(shè)計出智能控制系統(tǒng),實驗證明在這種情況下設(shè)計出來的模型可操縱性強工作可靠,并能實現(xiàn)在操作控制方面的合理配置。對于位置反饋機器要求當實際位置與機器的記憶位置有誤差時,設(shè)備促使兩者同步,減少誤差的出現(xiàn)。
。3)實驗成果
本設(shè)備經(jīng)過安裝調(diào)試證明該系統(tǒng)行之有效,并且在相對于其他的溫室調(diào)試系統(tǒng)有了更多的優(yōu)點,而且操作起來更加方便,節(jié)省了工作人員的工作時長,有利于提高工作效率。
四、結(jié)語
溫室智能監(jiān)控操作系統(tǒng),其實用性高,功能方便,維護簡單。利用Ajax技術(shù)采用數(shù)據(jù)交互方式,增強用戶體驗,也更加方便操作。另外采用多種控制模式——手動模式,自動模式以及混合模式,實現(xiàn)控制模式之間的相互轉(zhuǎn)換。最后并利用到了位置反饋機器,使得天窗可以順利開啟關(guān)閉,提高產(chǎn)品性能;谖锫(lián)網(wǎng)設(shè)計的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)在今后的溫室發(fā)展中一定會越來越廣泛,不斷滿足人們對于溫室的需求。
參考文獻
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