嵌入式温室能源智能管理平台的研究与开发

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文嵌入式温室能源智能管理平台的研究与开发论文作者：孙俊林学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：通信与信息系统指导教师：曾成职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofCommunicationandInformationSystemsRESEACHANDDEVELOPMENTOFEMBEDDEDGREENHOUSEENERGYINTELLIGENTMANAGEMENTPLATFORMbySunJ

2、unlinSupervisor:Prof.ZengChengMarch2017摘要温室能源管理系统可以对温室使用的电、水、天然气等能源进行计量、分析等一系列的系统性管理，从而达到一定的节能效果。美国、以色列等发达国家温室能源管理技术逐渐走向成熟，而我国相关研究较少，且由于国情不同，引进的技术多基于PC平台，系统扩展性差，成本较高，难以在我国温室行业推广普及。针对以上问题，本文对嵌入式温室能源管理平台的软硬件体系架构展开了研究，在分析了温室能源管理基本功能需求的基础上，设计了基于STM32的嵌入式温室能源智能管理平台。硬件方面，完成了通信模块、存储模块、

3、人机交互模块、供电模块等几个主要功能模块的硬件选型和设计。软件方面，首先根据开发需求完成了一系列移植工作：移植了嵌入式实时操作系统μCOS-Ⅲ来实现多任务的切换调度，移植了SQLite数据库来实现数据快捷的存储查询，移植了μC/GUI来完成人机交互界面的设计。然后，本文研究了整个平台的软件运作主流程，对RS485通讯、数据采集、人机交互等主要功能模块进行了软件设计，并总结归纳了一种基于优先级的供暖节能决策支持算法。平台验证方面，对基于本嵌入式平台搭建的简易能源管理系统的用户登录、设备管理、能源计量等主要功能进行了验证，结果表明该平台可以满足温室中能源管

4、理的基本需求，且具有成本低、扩展性强等优势，将其应用于我国温室行业具有一定的可行性和有效性。论文最后对整个课题研究进行了总结与展望，对本设计进行了补充说明，并指出了不足之处以及未来的发展方向。关键词：嵌入式，温室，能源管理平台，STM32F4,μCOS-Ⅲ，RS485IABSTRACTGreenhouseenergymanagementsystemcanmakesomesystemicadministrationsuchasmeasureandanalysisforwater,electricity,heat,gasandsomeotherenergy

5、ingreenhousesoastoachieveacertainenergy-savingeffect.IthasmaturedinsomecountriesHorticulturedeveloped,butinChina,theresearchongreenhouseenergymanagementisveryfew,andbecauseofdifferentnationalconditions,theintroductionofthetechnologyismostlybasedonPCplatform,therearemanyproblemss

6、uchaspoorsystemexpansibilityandhighcost.Inviewoftheaboveproblems,thesoftwareandhardwarearchitectureofembeddedgreenhouseenergymanagementplatformisstudiedandanembeddedintelligentgreenhouseenergymanagementplatformbasedonSTM32isdesignedaccordingtotheanalysisofthebasicfunctionalrequi

7、rementsofthegreenhouseenergymanagementinthispaper.Onthesideofhardware,thehardwareselectionanddesignofseveralmainfunctionmodulessuchascommunicationmodule,storagemodule,human-computerinteractionmodule,powersupplymodulearecompleted.Onthesideofsoftware,wefirstcompletedaseriesoftrans

8、plantworkaccordingtothedevelopmentrequirements：