基于多傳感器作物信息檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

基于多傳感器作物信息檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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1、萬方數(shù)據(jù)河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文分類號:密級:UDC:編號:河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于多傳感器作物信息檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)論文作者:王越學(xué)生類別:全日制專業(yè)學(xué)位類別:工程碩士領(lǐng)域名稱:電子與通信工程指導(dǎo)教師:劉劍飛職稱:教授資助基金項目:國家高技術(shù)研究發(fā)展863計劃“作物生產(chǎn)智能監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)研究”項目(2012AA10A503)I萬方數(shù)據(jù)基于多傳感器作物信息檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)Dissertation/ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDe

2、greeofElectronicsandCommunicationEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFCROPINFORMATIONDETECTIONSYSTEMBASEDONMULTI-SENSORbyWangYueSupervisor:Prof.LiuJianfeiDecember2013II萬方數(shù)據(jù)基于多傳感器作物信息檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)IV萬方數(shù)據(jù)河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著電子信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛,我國農(nóng)業(yè)開始由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向數(shù)字化和信息化方向轉(zhuǎn)變,對各類作物的相關(guān)研

3、究也隨之增多,作物生產(chǎn)智能監(jiān)控成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。本文基于已有的作物生理生態(tài)信息及環(huán)境信息傳感檢測裝置,研究了作物生理生態(tài)信息綜合檢測系統(tǒng)。本文首先研制了作物莖稈直徑微變化及作物光合/呼吸/蒸騰參數(shù)的傳感檢測系統(tǒng),構(gòu)建了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點系統(tǒng)。節(jié)點測量信息包括作物莖直徑微變化、光合呼吸蒸騰速率等作物生理信息,子節(jié)點通過無線方式將信息發(fā)送至中繼路由,再由中繼路由發(fā)送至終端節(jié)點,終端節(jié)點通過串口RS232將數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)采集終端。數(shù)據(jù)采集終端以工業(yè)用觸摸式平板為主體,結(jié)合多傳感器信息融合技術(shù),對來自多源傳感器的多類不同特

4、征信息進(jìn)行融合處理,采用模塊化的編程方法,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的顯示、存儲及繪制曲線。然后對系統(tǒng)進(jìn)行了測試,實驗結(jié)果表明:作物莖直徑微變化監(jiān)測系統(tǒng)具有簡單易行、對植株不具破壞性、可長時間連續(xù)監(jiān)測及自動記錄的特點,其測量的莖稈變化情況與土壤含水率變化具有顯著的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.9231,可用于輔助指導(dǎo)作物灌溉;作物光合/呼吸/蒸騰參數(shù)測量系統(tǒng)可以較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量工作,所測光合參數(shù)能夠反映作物葉片光合速率在一天中的變化情況。最后分析了系統(tǒng)的誤差來源,提出提高系統(tǒng)精度的方法,擴(kuò)展了硬件和軟件的功能,這對于改善系統(tǒng)的性能參數(shù)有較大的指導(dǎo)

5、意義。關(guān)鍵詞:多傳感器信息融合作物生理生態(tài)莖稈直徑測量光合作用蒸騰作用V萬方數(shù)據(jù)基于多傳感器作物信息檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)ABSTRACTWithelectronicsandinformationtechnologyincreasing,China'straditionalagriculturebegantotowarddigitalandinformationtechnologydirectionandresearchonvariouscropsalsoincreases.Intelligentmonitoringonagr

6、iculturalproductionbecomemoreandmoreimportant.Theintegratedphysiologicalandecologicalinformationcropdetectionsystemwasdevelopedbasedontheexistedphysiologicalandecologicalinformationsensingdetectoroncrop.Firstly,asystemformeasuringmicro-changesofstemdiameterandphoto

7、synthetic/breathing/transpirationparametersofcropwasadded.Thenodesystembasedonwirelesssensornetworkwasbuilttomeasurecropphysiologicalwhichconsistsofmicro-changesofstemdiameter,andphotosynthetic/transpiration/breathingrate.Therelayroutereceivedinformationfromsubnode

8、sandsentittoterminalnodebywirelessway.TheterminalnodetransmitdatatodataacquisitionterminalthroughRS232serialport.Indataacquisitionterminal,toucht

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