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                一、背景介紹

                目前的農業監控系統大多采用有線布網、人工測量,存在現場施工困難、成本高和工作效率偏低等問題,這不僅增加了電氣工程設備的安裝數量,造成了設施農業生產成本較高。此外,系統中的每個監控點沒有自組織功能和自愈能力,維護工作量大,也不利于系統升級。因此,為了實現設施農業的優質、高產和高效,開發和研制一種新型設施農業環境監控系統以實現蔬菜的精細化種植是十分必要的。

                系統通過無線傳感器網絡及自動控制系統實現智能農業應用。通過該實驗,學生可以了解并掌握無線傳感器網絡及無線控制技術的應用、實施、應用系統的開發技能。系統的設計目標有:

                ① 實現對設施農業生態環境中空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照強度、土壤溫濕度等環境參數的實時監測;

                ② 實現對設施農業大棚的噴水管道、通風設備、照明設備進行可視化遠程控制;

                ③ 建立設施農業生態環境信息數據庫,并提供優化與控制的決策平臺;

                ④ 進行生態環境信息優化與控制研究,總結出一套指導日光溫室蔬菜生產的環境控制數據系統,通過對蔬菜精細化培植,做到“增加畝增,提高畝效益,節約農資”。

                 

                二、系統特點

                 

                三、系統功能及實驗內容

                3.1 設備認知

                學生可在平臺上進行各種設備的觀察和學習,系統提供設備的上下翻轉的功能,讓學生全方位的了解各個設備。

                3.2 基礎實驗

                學生可在平臺中進行農業環境參數的采集實驗,灌溉、風扇、遮陽簾等設備的智能控制實驗,控制策略的設定實驗。

                3.3 上位機實驗

                學生可在3D虛擬環境下進行上位機的體驗與開發實驗。系統提供上位機程序。學生可在上述程序中進行3D虛擬環境下的各種設備,采集各種環境參數。

                 

                四、智能農業應用開發教學資源

                學生可在智能農業3D虛擬仿真教學實驗系統上進行WSN應用開發的實訓,教學資源按照“基礎開發->專項開發->綜合應用開發”由淺入深的模式進行。

                • WSN組網操作實驗:了解zigbee組網方式。
                • 溫濕度數據采集實驗:獲取溫濕度傳感器數據。
                • 煙霧數據采集實驗:獲取煙霧傳感器數據。
                • 震動數據采集實驗:獲取震動傳感器數據。
                • 紅外數據采集實驗:獲取紅外熱感傳感器數據。
                • 設置數碼管數據顯示實驗:通過向網關發送命令控制數碼管顯示數據。
                • 繼電器操作實驗:通過向網關發送命令控制4路電源開關通斷。
                • 獲取紅外對射光柵數據實驗:獲取紅外對射光柵數據。
                • 網關鏈接開發實驗:掌握網關鏈接代碼開發。
                • 查詢傳感器開發實驗:掌握查詢組網內傳感器代碼開發。
                • 獲取傳感器數據實驗:掌握獲取傳感器數據代碼開發。
                • 設置傳感器數據開發實驗:掌握設置傳感器數據代碼開發。
                • Socket通信開發實驗:掌握Socket通信代碼開發。
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