应用物联网设计的温室智能监控系统

发布时间:2018-07-02 来源: 历史回眸 点击:


  [摘 要]应现代温室的管理和监控的市场要求,根据物联网的技术框架,基于物联网设计的温室智能操控及监控系统应运而生。该系统通过实时采集以及设备控制等途径,将分布图法运用到在线检测中,为了提高系统的性能,运用Web数据交互方式。通过运行情况表明系统的各个方面稳定可靠,可以满足用户对现代温室的需求,希望可以为温室智能监控系统的发展提供思路。
  [关键词]物联网;温室;智能监控;
  中图分类号:S663 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)24-0161-01
  一、引言
  随着经济快速发展,人们对于食品方面要求越来越高,市场对各种各样的反季蔬菜水果、绿色无公害产品、转基因产品的需求日益增大,温室技术在于解决日益增长的市场需求和传统技术无法满足这种需求两者之间的矛盾。随着现代科学技术的进一步发展,应用于温室监控系统的现代科技越来越广泛,从技术层面考虑这种系统大多难以应用到大型的温室群中。然而目前国内能应用到的温室系统多是连栋的温室群,所以在此基础上我们要对现有的系统进行改进,如此之下就考虑到物联网的技术优点,结合监控设计出可行性更高的温室智能监控系统设备。
  二、温室智能实时监控系统的概况
  所谓的物联网技术是说利用局部网络或互联网等现代通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式、形式联结在一起,形成人与物、物与物相联,实现现代信息化、远程管理控制和智能化的网络。目前对温室等系统各个方向的研究不断深入和跟进,与此同时基于物联网的温室操作系统也受到了研究者和应用者的青睐。
  物联网设计的智能温室监控系统是基于物联网工程,结合实际监控所需要求,将此系统运用于实际应用之中,从而使温室环境可以进行自动调控的系统。考虑到设备控制的安全性,运程控输出入法以及图像识别技术应用于设备的状态检测,使设备可实现自动校准。
  三、温室智能实时监控系统的构成及实验成果
  温室智能实时操作系统首先能实现暖房的各项数据的采集要求,其次可以对现场情况进行监控,并且可以实现智能操作,而对于收集的数据也可进行分析和整合,有利于设备的运行和操纵管理。利用基于多项式的正交化函数的识别技术用于设备的检验,实现设备的精确便易操作。
  (1)系统整体构成
  该系统中因各个部分是相互独立的,故此相互之间依赖性较低,设备的各个性能相对比来说都很高。现场监控设计是利用客户机和服务器结构,首先输入模块收集的温室环境因子以及气象信息,将这些信息发送到控制器局域网络总线,计算机通过控制器局域网络通信卡接受信息并呈现在计算机上,进而统计到数据库中;其次在输出模块部分,同样通过控制器局域网收集到暖房监控软件收集到的信号,判断如何调控设备,进而控制设备的开停,最终达到控制的作用。而且现场监控还具有多种辅助功能使设备的可用性更高。同时系统也拥有与远程监控系统实现同步的功能。
  远程监控设计是利用浏览器、服务器模式,有了这层设计可以使用户在远离暖房的情况下可以随时随地获取到暖房的实际情况,并对暖房进行具体的操作以控制暖房的温度、湿度等一系列内容。而且也可实现多个用户之间相互交流学习,同样增强设备的性价比,也方便了用户的操作。数据库用于将远程监控和现场监控结合在一起,一方面数据库将现场监控收集到的环境情况、设备状态等一系列数据储存起来,另一方面用户可以进行历史查询,还可以进行远程控制。
  (2)系统运行以及主要技术
  对于温室环境系列数据的采集和处理是温室现场监控系统的重要功能,因此数据收集的正确与否事关系统调试和控制的精确程度。而数据的采集正确率受到系统本身硬件的限制,因此要对数据进行处理,筛选出差异较大数据,以此避免因为硬件问题而造成收集到的错误数据影响到设备的操作。根据温室环境数据的信号特性,设计出相应的滤波器,根据相应的滤波原理规定出相应的信号截止频率、截止周期。通过实验最终确定此设计有效的避免了干扰数据引起的误差。对于远程监控系统主要的功能在于检测和控制实时的温室环境,以及各种辅助查询功能,利用Ajax技术的方式构建远程监控操作装置。这样不仅提高了用户的使用体验,而且减少了网络的压力,实现更快更方便的操作系统。
  温室的设备调试实际上可以通过现场监控的设备管理以及远程监控管理两种方式进行调控,因此两者调控后的内容就要相互之间联系,保证控制的同步性和准确性。为了使两种管理的操纵系统同步,我们可采用现场监控改变控制状态后,向远程监控汇报更改内容从而引起远程监控操作系统的更新,也可采用远程监控操纵系统不断向现场监控操纵系统进行查看,当现场监控操纵系统发生改变时,立刻进行反馈。而实现发现操纵系统发生改变的主要是依靠存储在数据库的相应的位置信号的改变。由以上功能的相互协调,最终实现了对于设备状态的一个精确掌握和操纵系统的可靠性。
  对于系统的控制方式有两种:手动和自动,其中手动控制模式相对来说是应用的范围较广,可以在现场进行操纵,也可以通过Web进行操作。而自动控制模式只能在现场监控系统中应用。在现实情况下,也可以是两者同时使用。为实现对温室气候环境的调节,就要建立合适的数学模型,其演变由最初的机理建模法,到至今的现代智能控制方法。我们应用到其中相应的建模理论,设计出智能控制系统,实验证明在这种情况下设计出来的模型可操纵性强工作可靠,并能实现在操作控制方面的合理配置。对于位置反馈机器要求当实际位置与机器的记忆位置有误差时,设备促使两者同步,減少误差的出现。
  (3)实验成果
  本设备经过安装调试证明该系统行之有效,并且在相对于其他的温室调试系统有了更多的优点,而且操作起来更加方便,节省了工作人员的工作时长,有利于提高工作效率。
  四、结语
  温室智能监控操作系统,其实用性高,功能方便,维护简单。利用Ajax技术采用数据交互方式,增强用户体验,也更加方便操作。另外采用多种控制模式——手动模式,自动模式以及混合模式,实现控制模式之间的相互转换。最后并利用到了位置反馈机器,使得天窗可以顺利开启关闭,提高产品性能。基于物联网设计的智能温室监控系统在今后的温室发展中一定会越来越广泛,不断满足人们对于温室的需求。
  参考文献
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