基于LabVIEW的温室智能监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会经济的发展和科技的进步，我国农业正在由传统农业向低耗、优质、高效、高产的现代化农业转变。温室的控制与管理是农业自动化的重要领域，温室自动化主要体现在温室环境测控上，对温室环境进行自动监测，进而实现自动控制是非常必要的^[1]。目前，温室环境监控系统的典型模式主要有^[2-4]：基于单片机的监控系统模式、基于plc(可编程控制器)的监控系统模式、基于ipc(工业控制机)的监控系统模式、集散型监控系统模式和现场总线监控系统模式等。这些监控系统主要是在硬件的基础上进行数字化处理的，在硬件内部直接传输、判断和处理，测量过程的直观性、与用户的交互性以及系统的经济性和灵活性较差，维护困难^[5]。

传统温室监控系统由硬件仪器来完成。实现采用虚拟仪器技术的思想，将传统的仪器硬件功能集成，即将硬件软件化。lab view设计的人机界面简洁直观，便于用户使用，扩展性较高.所以设计一个既能对环境温湿度实时监测，又能使用户方便、快捷、高效地监测温湿度信息的系统，具有很重要的现实意义.

虚拟仪器是当今测试系统发展的趋势，其核心概念就是“软件即仪器”。虚拟仪器技术的引入，为农业测试技术的发展提供了新的方法和手段。基于虚拟仪器技术的温室监控系统，将传感器技术、计算机技术和虚拟仪器技术等有机结合，将传统的仪器硬件功能集成，大大突破了传统监控系统在数据采集、处理、显示、存储方面的限制，能够很好地解决以硬件为核心的监控系统直观性、交互性、灵活性差的问题。本系统采用虚拟仪器设计思想，在labview平台上利用传感器技术和数据采集技术，完成温室环境监控系统的开发，实现对温室内温度、湿度等环境数的数据进行采集与分析、报警与控制及历史数据处理等功能。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：拟设计一个以labview为软件开发平台的温室智能监控系统

1. 通过单片机与pc机的串行通讯，实现温室环境参数的采集，保存，显示以及对温室执行机构的自动控制。

2. 提供各参数设置界面，包括目标值设置，设备参数设置，报警参数设置等，与实际温度结构和种植作物相结合，使用农艺专家的知识库作为参考，实现环境参数的即时设定，更有效地对温室进行自动监控。

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   3. 研究的方法与步骤

   研究方法以及步骤如下：

   1. 先分析温室内温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度等环境因子的变化范围，在此基础上选择相应的传感器和执行机构作为监控系统的硬件部分，对温室内环境参数进行采集和监控。

   2. 比较虚拟仪器相对于传统仪器的优势，将传感器技术、计算机技术、虚拟仪器技术和数据库技术有机结合，进行温室监控系统的管理软件设计，利用串口通信，来实现温室内环境参数的实时采集、显示，对温室执行机构的控制以及数据库管理等功能。

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      4. 参考文献

      [1] 范晶彦. 传感器与检测技术应用[m].北京：机械工业出版社，2005.

      [2]李性珂，王辉. 基于stc的多路温湿度监测系统[j].仪表技术与传感器. 2013年9期

      [3]温室温湿度智能测控系统的研究[j].《科技信息》2013年8期戚晓冬杨世凤王慧聪

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      5. 计划与进度安排

      1月15——3月13日查阅相关资料并学习其内容，进行课题调研，撰写开题报告；

      3月14日——3月27日提交开题报告，进行系统整体设计；

      3月28日——4月10日搭建模型与调试；

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