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基于GPRS技术的大棚远程监控系统的研究

作　者: 郑东营
导　师: 高云
学　校: 中国海洋大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 大棚 网络控制 远程通信 GPRS 数据采集
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 104次
引　用: 1次
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内容摘要


近年来,随着计算机技术、传感器技术、无线通讯技术的迅猛发展与广泛应用,农业大棚技术也在向自动化、信息化方向发展。山东寿光作为中国的农圣之乡,冬暖式大棚的规模和数量居全国之首,设施农业走在了祖国的前列。因此开发一种大棚远程监控系统,对大棚的集约化种值,实现生产过程环境测控系统的自动化,提高农作物的品质和产量,具有十分重要的意义,GPRS技术为数据远程监测传输提供了一种理想的解决方案。在大棚的生产管理中,棚内环境对农作物的生长发育、栽培技术的实施、病虫害的预防等产生极其重要的影响。本文以花卉大棚为例,从花卉生产的实际情况出发,对控制网络与信息网络的融合技术进行了研究,将大棚现场控制网络同Internet网络结合起来,选择GPRS移动通信技术实现大棚现场监控网络和Internet的远程通讯,为实现对大棚环境参数的自动检测建立了一种可行的网络方案。根据大棚的研究和实际需要,本文设计实现了一种基于GPRS技术的远程环境远程监控系统。该系统在Web服务器上架设运行,能够把多个花卉大棚的温度、湿度等现场参数,通过传感器采集后,借助于GPRS无线网络传输到远程终端控制计算机。它具有设计新颖、自动化控制程度高、使用广泛等优点。为身处异地的管理者提供可靠的信息支持,为我市的农业研究和生产提供了便利条件。本文研究工作的主要内容及关键技术如下：(?)深入研究GPRS技术的工作原理,介绍了GPRS无线数据采集与传输的终端组成以及工作流程,设计一种可行的无线通信方案。(?)研究了计算机控制网络和Internet信息网络的结构和特点,对B/S及C/S两种结构进行了总结分析,将基于TCP/IP的数据通讯技术与GPRS技术有机的融合,设计了一种可以实现大棚现场设备同远程服务器通信的网络方案。(?)分析花卉大棚环境监控系统的特点和需求,设计远程监控系统的结构,分析并划分功能模块,对系统各部分进行总体设计,采用SQLServer设计了监控系统的各个数据库,采用VB和PHP技术开发了远程监控软件和Web环境数据查询系统。(?)针对实际需求,将方案应用于实际的系统实现中,详细介绍系统的软硬件开发过程和各设备的性能指标和参数,说明了系统调试过程中遇到问题和解决方案。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
1 前言  10-15
  1.1 引言  10-11
  1.2 课题提出的背景和意义  11-12
  1.3 大棚环境远程监控技术的研究现状和发展趋势  12-14
    1.3.1 大棚环境远程监控技术的研究现状  12-13
    1.3.2 大棚环境远程控制技术的未来发展趋势  13-14
  1.4 本文的研究内容和组织结构  14-15
2 GPRS通信技术概述  15-26
  2.1 GPRS网络通信概述  15-20
    2.1.1 GPRS的现状与发展  15-16
    2.1.2 GPRS的特点及优势  16-17
    2.1.3 GPRS基本体系结构  17-20
  2.2 GPRS网络接入控制功能  20-24
    2.2.1 GPRS数据传输平面  20-22
    2.2.2 GPRS传输协议平台  22-24
    2.2.3 GPRS信令协议平台  24
  2.3 GPRS在远程监控系统中的应用  24
  2.4 利用GPRS技术控制花卉大棚环境的工作原理  24-26
3 远程监控系统的控制网络及信息通信  26-34
  3.1 控制网络概述  26-28
  3.2 信息网络(Internet)技术  28-30
  3.3 控制网络与信息网络的融合  30-31
  3.4 基于TCP/IP的数据通信技术  31-34
    3.4.1 TCP/IP概述  31-32
    3.4.2 基于WinSock的通信程序设计  32-34
4 花卉大棚远程监控系统分析与方案设计  34-42
  4.1 系统功能需求分析  34
  4.2 系统设计原则  34-35
  4.3 系统结构设计  35-38
    4.3.1 大棚智能监控设备层  36-37
    4.3.2 网络服务层  37-38
    4.3.3 远程用户层  38
  4.4 系统层次结构及功能结构分析  38-42
    4.4.1 大棚现场监控系统的软件模块结构  38-40
    4.4.2 远程大棚服务软件的功能模块结构  40-41
    4.4.3 Web应用程序功能划分  41
    4.4.4 网络服务层软件的通信  41-42
5 花卉大棚远程监控系统方案应用  42-58
  5.1 监控系统方案应用概述  42-43
  5.2 大棚现场数据采集的软硬件实现  43-48
    5.2.1 现场监控网络的实现方案  43-46
    5.2.2 现场监控系统数据采集软件实现  46-48
  5.3 GPRS无线通讯的实现  48-52
    5.3.1 AT指令及GPRS无线通讯的实现原理  48-49
    5.3.2 无线通讯的软件实现  49-52
  5.4 网络服务层的实现  52-56
    5.4.1 网络服务层的结构  52
    5.4.2 远程数据采集接收端程序的实现  52-54
    5.4.3 数据库系统的设计  54
    5.4.4 WEB应用程序的实现  54-56
  5.5 系统的应用和调试  56-58
    5.5.1 实际使用中的问题和改进  56-57
    5.5.2 系统的应用  57-58
6 总结与展望  58-59
  6.1 课题总结  58
  6.2 课题展望  58-59
参考文献  59-61
致谢  61-62
个人简历  62-63
攻读硕士学位期间发表论文与研究成果情况  63

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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