基于多传感器作物信息检测系统的设计与实现

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1、万方数据河北工业大学硕士学位论文分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于多传感器作物信息检测系统的设计与实现论文作者：王越学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：电子与通信工程指导教师：刘剑飞职称：教授资助基金项目：国家高技术研究发展863计划“作物生产智能监控关键技术与系统研究”项目（2012AA10A503）I万方数据基于多传感器作物信息检测系统的设计与实现Dissertation/ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDe

2、greeofElectronicsandCommunicationEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFCROPINFORMATIONDETECTIONSYSTEMBASEDONMULTI-SENSORbyWangYueSupervisor:Prof.LiuJianfeiDecember2013II万方数据基于多传感器作物信息检测系统的设计与实现IV万方数据河北工业大学硕士学位论文摘要随着电子信息技术在农业领域的应用日渐广泛，我国农业开始由传统农业向数字化和信息化方向转变，对各类作物的相关研

3、究也随之增多，作物生产智能监控成为农业生产的关键技术。本文基于已有的作物生理生态信息及环境信息传感检测装置，研究了作物生理生态信息综合检测系统。本文首先研制了作物茎秆直径微变化及作物光合/呼吸/蒸腾参数的传感检测系统，构建了基于无线传感器网络的节点系统。节点测量信息包括作物茎直径微变化、光合呼吸蒸腾速率等作物生理信息，子节点通过无线方式将信息发送至中继路由，再由中继路由发送至终端节点，终端节点通过串口RS232将数据传至数据采集终端。数据采集终端以工业用触摸式平板为主体，结合多传感器信息融合技术，对来自多源传感器的多类不同特

4、征信息进行融合处理，采用模块化的编程方法，实现了数据的显示、存储及绘制曲线。然后对系统进行了测试，实验结果表明：作物茎直径微变化监测系统具有简单易行、对植株不具破坏性、可长时间连续监测及自动记录的特点，其测量的茎秆变化情况与土壤含水率变化具有显著的相关性，相关系数可达0.9231，可用于辅助指导作物灌溉;作物光合/呼吸/蒸腾参数测量系统可以较准确地进行测量工作，所测光合参数能够反映作物叶片光合速率在一天中的变化情况。最后分析了系统的误差来源，提出提高系统精度的方法，扩展了硬件和软件的功能，这对于改善系统的性能参数有较大的指导

5、意义。关键词：多传感器信息融合作物生理生态茎秆直径测量光合作用蒸腾作用V万方数据基于多传感器作物信息检测系统的设计与实现ABSTRACTWithelectronicsandinformationtechnologyincreasing,China'straditionalagriculturebegantotowarddigitalandinformationtechnologydirectionandresearchonvariouscropsalsoincreases.Intelligentmonitoringonagr

6、iculturalproductionbecomemoreandmoreimportant.Theintegratedphysiologicalandecologicalinformationcropdetectionsystemwasdevelopedbasedontheexistedphysiologicalandecologicalinformationsensingdetectoroncrop.Firstly,asystemformeasuringmicro-changesofstemdiameterandphoto

7、synthetic/breathing/transpirationparametersofcropwasadded.Thenodesystembasedonwirelesssensornetworkwasbuilttomeasurecropphysiologicalwhichconsistsofmicro-changesofstemdiameter,andphotosynthetic/transpiration/breathingrate.Therelayroutereceivedinformationfromsubnode

8、sandsentittoterminalnodebywirelessway.TheterminalnodetransmitdatatodataacquisitionterminalthroughRS232serialport.Indataacquisitionterminal,toucht