现代农业生产环境监测组态与融合技术的研究和示范应用

论文摘要

农业具有地域分散、对象多样、环境因子不确定等特点,也是受环境影响最明显的领域。传统的农业环境信息监测系统大都由模拟传感采集数据,通过A/D转换,由RS 485总线传输数据接入PC机进行现场监测。这种方式存在很多问题:由于农业环境相对恶劣,干扰源多及各种设备不能交互等。因此很难获得全面、丰富的现场信息及现场众多设备进行精准控制等问题尤为突出。随着信息融合技术和组态技术等相关技术的发展,设计各种面向复杂应用背景的农业环境监测系统大量涌现。在这些系统中,信息表现形式的多样化、信息容量及信息处理速度等要求,都已大大超出了传统信息处理方法的能力。同时随着远程设备的广泛应用,组态技术利用了计算机与控制设备的特点,实现了优势互补,得到广泛应用。基于信息融合和组态技术的研究应用,将是农业信息监测控制系统发展的重要趋势,也是建立现代化农业经营、管理、控制一体化信息系统的基础。本论文研究的主要内容是利用信息融合技术和组态技术研发农业生产环境监测系统,实现实时采集农业生产现场的温度、湿度、光照、土壤温度、CO2浓度以及露点温度等环境参数,以直观的图表或曲线方式显示给用户,并根据作物的需求提供各种声光报警信息。利用环境数据与作物信息,用户可进行正确的生产管理。用实时采集温、湿度值做智能分析,并与设定值进行比较,为生产预警及设备控制提供依据。主要研究内容如下:(1)将多信息融合技术应用于农业生产环境监测; (2)组态技术开发农业生产环境监测系统;(3)可以方便、低成本实现远程监控功能。项目所研发的系统可以适用于温室大棚、猪场等多种农业生产环境的监测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究农业生产环境监测组态与融合技术的意义
• 1.3 农业生产环境监测组态与融合技术的研究现状和进展
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 农业生产环境监测组态与融合技术的应用研究和分析
• 2.1 对组态技术的研究和分析
• 2.1.1 组态软件的特点
• 2.1.2 组态软件的功能组成
• 2.1.3 组态软件的构成
• 2.1.4 组态技术的发展趋势
• 2.1.5 本项目使用组态技术的研究
• 2.2 信息融合技术的研究和分析
• 2.2.1 信息融合技术的概述
• 2.2.2 信息融合技术的分类与结构
• 2.2.3 信息融合技术的方法
• 2.2.4 本项目使用信息融合技术的研究
• 第三章 农业生产环境监测组态与融合技术应用的方法和技术路线
• 3.1 基于组态和融合技术农业生产环境监测应用系统技术路线
• 3.1.1 农业生产环境监测组态与融合技术的应用系统硬件设计
• 3.1.2 农业生产环境监测组态与融合技术的应用系统软件设计
• 3.2 基于组态和融合技术农业生产环境监测应用系统重要技术实现方法
• 3.3 基于组态和融合技术农业生产环境监测应用系统开发的原则
• 第四章 基于组态与融合技术的农业生产环境监测应用系统实现
• 4.1 基于组态与融合技术的农业生产环境监测系统需求
• 4.2 基于组态与融合技术的农业生产环境监测系统的设计实现
• 4.2.1 农业生产环境监测软件系统设计实现
• 4.2.2 农业生产环境监测硬件系统设计实现
• 4.2.3 农业生产环境监测硬件系统综合布线设计
• 4.2.4 应用平台与广州市农业机械化信息平台之间的整合设计
• 4.2.5 应用系统数据库设计
• 4.3 基于组态与融合技术的农业生产环境监测系统安全体系建设
• 4.4 基于组态与融合技术的农业生产环境监测系统的硬件选型
• 第五章 广州市农业机械总公司现代农业装备综合试验示范基地实例分析
• 5.1 广州市农业机械总公司应用需求分析
• 5.2 广州市农业机械总公司农业生产环境监测系统实现
• 5.3 广州市农业机械总公司应用效果
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢