開題報告-基于GPRS的蔬菜大棚遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

1、北京石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目名稱：基于GPRS的蔬菜大棚遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)題目類型： 論文 學(xué)生姓名： 武昊 專 業(yè)： 計算機科學(xué)與技術(shù) 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 年 級： 計122 指導(dǎo)教師： 劉建東（教授） 2016 年 3 月 1 日選題背景、研究意義及文獻綜述1、選題背景隨著改革開放的進一步深入、農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移，大量的農(nóng)業(yè)人口流向城市，接近倆億農(nóng)民成為了農(nóng)民工，城市化進程加快。進入九十年代，我國的蔬菜產(chǎn)業(yè)迎來了它的一次新的革命。光能利用率高，越冬能力強，作物病蟲害減輕。通過嫁接，作物根系發(fā)達，產(chǎn)量成倍提高，極大的豐富了城市居民的菜籃子，同時又鼓起了菜農(nóng)的錢袋子。但是一家一戶

2、零、小、散、亂的生產(chǎn)模式，很難保證蔬菜的品質(zhì)，近幾年出現(xiàn)的蔬菜的質(zhì)量下降，包括水分不足，甜度不夠等都給市民們帶來不必要的苦惱。同時，一家一戶的生產(chǎn)對市場規(guī)律缺乏預(yù)見性，很難保證市場供應(yīng)的同時，又很難規(guī)避市場風(fēng)險。所以大棚種植逐漸成為了主流，隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的蔬菜大棚管理系統(tǒng)也需要從人工為主的粗放型管理逐步向現(xiàn)代化、信息化的精細(xì)型管理轉(zhuǎn)變。而隨著低功耗無線通信感器技術(shù)、微型傳技術(shù)等的日益成熟，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù),在軍事、環(huán)境、醫(yī)療、家居等許多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和很高的應(yīng)用價值。2、研究意義近年來，溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來極大的便利，

3、得到了迅速的推廣和應(yīng)用。種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照度、等環(huán)境因子對作物的生產(chǎn)有很大的影響?，F(xiàn)有的大多數(shù)溫室大棚數(shù)據(jù)采集通過人工實地記錄或者通過有線數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離檢測記錄方式。人工實地記錄方式加大了工作量且難以保證數(shù)據(jù)的實時性和有效性，采用有線數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離檢測方式容易受地理位置、物理線路和復(fù)雜環(huán)境因素的影響，具有很明顯的局限性在蔬菜大棚的生產(chǎn)管理中，大棚內(nèi)的環(huán)境對蔬菜的生長發(fā)育、病蟲害的預(yù)防等都有重要的影響。長期以來大棚環(huán)境檢測普遍采用人工方式，這種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式效率低，效果差，而且容易受干擾，準(zhǔn)確性不高。因此，基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)，對于蔬菜大棚的實際生產(chǎn)具有十分重要的意義。3、文獻綜

4、述3.1摘要：本文闡述了溫室環(huán)境測控系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展情況，包括從溫室誕生起，美國、日本、荷蘭等溫室測控技術(shù)發(fā)展比較先進的國家在各自領(lǐng)域內(nèi)的研究成果，以及國內(nèi)引進溫室技術(shù)后，各個高校及專業(yè)人員就自己擅長的方面進行探索并取得一定的研究成果。其次淺談了溫室測控系統(tǒng)的發(fā)展前沿，即該領(lǐng)域的先進技術(shù)，如無線電監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS技術(shù)、遠(yuǎn)程溫室大棚控制系統(tǒng)等。最后具體講述了溫室測控中主要的影響因素，包括溫度、濕度、光照、CO2濃度，以及當(dāng)下比較適宜的處理辦法。3.2關(guān)鍵詞:溫室環(huán)境測控;無線電監(jiān)控;遠(yuǎn)程監(jiān)控研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題1、溫室大棚環(huán)境檢測的方案1.1檢測的總體方案1.2信號采集前端方案1

5、.2.1溫濕度檢測方案1.2.2門鎖檢測方案1.3信號傳輸方案1.3.1信號采集設(shè)計1.3.2信號的轉(zhuǎn)換設(shè)計1.4硬件設(shè)計1.4.1溫濕度采集電路設(shè)計門鎖控制電路設(shè)計1.5軟件設(shè)計1.5.1窗體顯示設(shè)計1.5.2各分模塊程序概述2、信號傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計2.1無線傳輸?shù)膬?yōu)勢2.2約定數(shù)據(jù)傳輸格式3、擬解決的主要問題3.1空氣溫濕度問題 空氣溫濕度傳感器用于檢測設(shè)施農(nóng)業(yè)的空氣環(huán)境溫濕度，一般使用的有效溫度范圍在050，有效濕度范圍在3090%。大部分安裝在溫室、大棚或畜禽舍中空氣流通較好的遮陽處，一般根據(jù)溫室、大棚或畜禽舍長度安裝14個不等，以避免空氣流通差導(dǎo)致的局部小氣候效應(yīng)3.2土壤溫度問題土壤溫

6、度傳感器用于檢測土壤溫度，一般使用的有效溫度范圍在1040（土壤熱容積較大，溫度變化不是很明顯），安裝在作物根部土壤中，以測量作物的生長、發(fā)育的土壤溫度及澆水后土壤的溫度變動情況。根據(jù)溫室或大棚長度安裝24個不等，安裝時根據(jù)不同作物根系深度確定埋土深度。3.3大棚門鎖傳感器問題檢測門的狀態(tài)：鋼簧管，霍爾傳感器，紅外傳感器；檢測人行為：紅外傳感器，CDD或者CMOS圖像傳感器，指紋，麥克風(fēng)，振動傳感器，霍爾傳感器等，行為主要可以用在特定動作開門或者通過人的觸發(fā)（振動，紅外，霍爾，麥）門鎖上電，平時節(jié)能狀態(tài)；第三類就是指紋，視網(wǎng)膜檢測，人臉（圖像）處理，還有就是手機APP上傳感器的動作檢測（加速度

7、傳感器，陀螺儀等3、研究步驟、方法3.1研究步驟：下圖以溫濕度為例3.2、研究方法3.2.1、利用溫度傳感器可以采集到具體測試點的溫度，測試準(zhǔn)確，并通過信號調(diào)理電路后傳送到單片機進行數(shù)據(jù)處理，以短信的形式進行發(fā)送。3.2.2、利用濕度度傳感器可以采集到具體測試點的濕度并校正，測試準(zhǔn)確，通過信號調(diào)理電路后傳送到單片機進行數(shù)據(jù)處理，以短信的形式進行發(fā)送。3.2.3短信系統(tǒng)進行短信處理，并發(fā)送和接受。3.2.4通過控制中心的管理作用，控制大棚內(nèi)的溫度和濕度，使得大棚內(nèi)溫度、濕度達到蔬菜生長的最佳理想環(huán)境。通過上述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測、短信的傳送，并通過相應(yīng)的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)蔬菜大棚內(nèi)各點的溫度和濕度或不

8、同蔬菜大棚內(nèi)溫度和濕度的控制，較好的完成蔬菜大棚內(nèi)蔬菜的種植研究工作進度周次日期工作內(nèi)容具體要求13.23.8實習(xí)，調(diào)研，資料收集學(xué)習(xí)C#編程、sqlserver數(shù)據(jù)庫、GPRS通信等基礎(chǔ)知識23.93.15實習(xí)，調(diào)研，資料收集學(xué)習(xí)C#編程、sqlserver數(shù)據(jù)庫、GPRS通信等基礎(chǔ)知識33.163.22實習(xí)，調(diào)研，資料收集學(xué)習(xí)C#編程、sqlserver數(shù)據(jù)庫、GPRS通信等基礎(chǔ)知識43.233.29資料收集，系統(tǒng)總體設(shè)計寫開題報告，上交開題報告53.304.5C#應(yīng)用窗體設(shè)計64.64.12C#應(yīng)用窗體設(shè)計74.134.19sqlserver數(shù)據(jù)庫連接上交原文和翻譯稿84.204.26s

9、qlserver數(shù)據(jù)庫連接94.275.3Udp協(xié)議編程105.45.10上機編程、調(diào)試、測試115.115.17初步驗收，測試125.185.24測試，修改135.255.31驗收程序146.16.7論文寫作156.86.14論文整理、上交、準(zhǔn)備答辯上交論文、軟盤166.156.21答辯五、主要參考文獻1劉方,栗震霄,我國農(nóng)業(yè)溫室控制系統(tǒng)控制模式的研究,農(nóng)機化究,2008,10:22-226.2荊坷,張孟杰,李芳,紀(jì)建偉,溫室控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展,農(nóng)機化研究,2008,5:213-215.3郭慶梁,李永奎,北方溫室群環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究,農(nóng)機化研究,2009,31(8):106一10.4安國

10、民,趙化春,國外設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),2004(12):34一36.5徐廣文等.糧倉溫度檢測無線傳輸系統(tǒng)的研究J.糧食儲藏. 2005,(5) :45.6Raul Morais,Miguel A.Fernandes,Samuel G.Matos,Carlos Serodio,P.J.S.G. Ferreira. AZigBee multi-powered wireless acuisition device for remote sensing applications in precisionviticulture.Computers and Electronics in Agriculture 2002,(62):94106.7Akyildiz IF,SuW,Sanakarasu Bramaniam Y, eta.lW ireless sensor networks:A surveyJ.ComputerNetworks, 2002,38 (4):393-422.8谷