基于ZigBee与LabVIEW的窖藏环境远程智能监测系统
Remote Intelligent Monitoring System of Cellar Environment Based on ZigBee and LabVIEW
窖藏,作为世界范围内最具历史和传统的储藏方式,无论在水果、蔬菜、农作物、酒或者文物的保存中,在科技高速发展的今天,这样的储藏方式依然普便存在于人们的日常生活中,最常见的通风贮藏方式由于投资少,节省能源,现在在我国大部分地区的中小型企业或农户家庭中在特定季节使用较为普遍,尤其在我国西北地区自然冷源比较丰富的地区[1]仍不失为一种廉价有效的贮藏方式.本设计针对窖藏环境影响因子(本设计指窖藏环境中的温湿度、CO2浓度)开展数据的采集工作,通过ZigBee技术组成无线"网状"传感器网络将数据传输到以STM32F103RCT6单片机为核心的主控制器,主控制器中的GPRS模块将数据远程传输至服务器,实现窖藏环境监测数据的远程上传.用户可以通PC机上LabVIEW虚拟仪器开发软件上位机查看窖藏环境因素实施数据,根据显示数据把贮藏温度始终控制在安全范围,保证贮藏窖(库)内的环境始终出在适宜范围内.本文通过对物联网技术,计算机控制、模糊控制以及虚拟仪器技术的研究,设计了一套集窖藏环境监测、无线信息传输和智能决策于一体的智能窖藏环境远程智能监测系统,主要达到要求包括:(1)由数据采集传感器、ZigBee终端节点、路由节点和协调器节点和单片机系统,构建无线传感器网络,实现窖藏环境影响因子信息的实时采集和无线传输.(2)将采集的数据信息汇总于主控制器,主控制器包括协调器节点和GPRS模块,完成数据的融合处理以及将数据打包远程传输至服务器,等待上位机进一步处理.(3)窖藏控制决策系统,根据ZigBee终端节点测得的窖藏环境数据,根据农户经验和专家知识,设计自适应的模糊控制器,完成对窖藏环境因子的决策判断,达到窖藏环境预测的功能.使用LabVIEW中的Control&Simulation工具仿真验证系统的可行性.(4)窖藏环境监测系统的上位机使用LabVIEW 2017开发环境编程开发.用户通过该交互界面实现信息的查询和对窖藏环境影响因子的相关参数阈值的设置,上位机配合服务器和执行机构,构成一个完整的远程控制系统.该设备结合物联网技术,在农用或企业都有一定的适用性,将传统储藏方式与现代科学技术相结合,在很大程度上是对传统技术的优化,对于物联网领域的科学技术发展和推广都有一定意义.
- 作者：
- 潘杰
- 学位授予单位：
- 北方民族大学
- 专业名称：
- 电路与系统
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 王福平
- 中图分类号：
- TP274
- 关键词：
- 窖藏环境；ZigBee技术；模糊控制；LabVIEW
- cellar environmental; ZigBee technology; Fuzzy control; LabVIEW;