植物工厂环境控制系统设计

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1、分类号：TP393密级：公开学号：092030059工学硕士学位论文植物工厂环境控制系统的设计学生姓名周曼丽指导教师姜文刚江苏科技大学二O一二年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheDesignofPlantFactoryEnvironmentControlSystemSubmittedbyNameZhouManliSupervisedbyProfessorNameJiangWengangJiangsuUniversityofScienceandTechn

2、ologyMarch,2012江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有

3、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要摘要近年来，世界人口逐渐增加，耕地面积日益减少，环境恶化，自然灾害频发。但是市场对食品的数量和品质要求却日益提高。多层次立体栽培，大规模生产高品质、无污染作物的植物工厂是解决上述矛盾的重要途径。为满足周年连续生产，植物工厂环境控制技术成为研究重点。温湿度是影响植物生长的关键因子。本文主要针对植物工厂环境控制技术的温湿度采集和自动监控，结合嵌入式技术、无线通信和网络技术，设计了一种适合植物工厂的温

4、湿度远程监控系统。整个系统基于B/S架构设计，以嵌入式Web服务器为核心，ZigBee无线传感器网络为温湿度采集终端，具有成本低、效率高、简便实用的优点。嵌入式Web服务器以ARM7为硬件核心，通过连接CC2430无线通信模块接收ZigBee无线传感器网络采集并传送的温湿度数据；为了实现数据的远程查看，针对ARM7微处理器移植了μCLinux操作系统和Boa服务器，以TCP/IP协议栈为基础，采用CGI接口实现动态网页。用户可以通过浏览器访问嵌入式Web服务器，查看植物工厂温湿度数据，授权用户还可以根据数据做出判断，发送控制命令，调节植物工厂内温湿度值。温度是影响植物生长最重要的环境

5、因子，在完成系统软硬件设计的基础上，为了实现对温度的自动控制，首先，建立了植物工厂温度模型；其次，针对植物工厂多层立体栽培和温度梯度变化的特征，从节能角度出发，提出了一种温度场控制和模糊神经网络控制相结合的温度控制方案；最后，对控制系统进行仿真，结果验证了设计方案的有效性。关键词植物工厂；无线传感器网络；远程监控；嵌入式Web服务器；温度场；模糊神经网络-I-江苏科技大学工学硕士学位论文-II-AbstractAbstractInrecentyears,theworldpopulationincreasegraduallyandtheagriculturalacreagedecrea

6、sesyearbyyear.What’smore,environmentdegradationandmoreandmorenaturaldisasters.However,Publicawarenessanddemandforfoodhasrisen.Multi-levelstereocultivationandmassproductionhighqualitypollution-freefoodcouldsolvethecontradictions.Inordertomeettheannualcontinuityofproduction,environmentalcontrolte

7、chnologybecomesthefocus.Thetemperatureandhumidityisthekeyfactoroftheeffectontheplantsgrowth.Combinedwithembeddedtechnology,wirelesscommunicationtechnologyandnetworktechnology,thepaperstudyenvironmentdataacquisitionandautomaticmoni