【摘 要】
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随着农业现代化建设的快速发展,温室大棚管理也朝着智能化方向发展。目前国内温室大棚监控系统管理较为依赖主观经验,并且,数据的收集管理较为复杂,系统无法实现较好的远程监控。此外,温室大棚管理智能化不足和大棚内布线复杂等难题需进一步解决。因此,提高温室大棚智能化程度,建立自供电监控系统具有重要的实际意义。本课题从实际应用角度出发,研发出一套由光伏供电的温室大棚监控系统。该系统采用光伏供能,利用无线传输将
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随着农业现代化建设的快速发展,温室大棚管理也朝着智能化方向发展。目前国内温室大棚监控系统管理较为依赖主观经验,并且,数据的收集管理较为复杂,系统无法实现较好的远程监控。此外,温室大棚管理智能化不足和大棚内布线复杂等难题需进一步解决。因此,提高温室大棚智能化程度,建立自供电监控系统具有重要的实际意义。本课题从实际应用角度出发,研发出一套由光伏供电的温室大棚监控系统。该系统采用光伏供能,利用无线传输将环境参数实时传送至云端。控制端采用基于B/S架构网站式系统提供良好的人机交互体验,搭建具有实时查看、有序管理和精确控制功能的智能监控系统。本课题主要研究内容和成果如下:（1）利用MPPT算法和PID算法实现光伏蓄电池分段式充电,实现智能监控系统自供电。仿真验证变步长扰动观察法可以提高光伏电池最大功率点的追踪稳定性和追踪速率。MPPT算法和PID算法实现光伏对蓄电池的快充以及恒压充电,达到分段充电效果,提高自供电充电效率。（2）根据系统总体设计方案,对系统终端节点进行软硬件设计。硬件部分主要包括光伏供电模块和环境采集模块。光伏供电模块包含光伏阵列、Boost电路和稳压模块电路,环境采集模块包含温湿度模块、二氧化碳模块、光照强度模块、土壤湿度模块以及其他外围电路。软件部分根据系统需求,在硬件电路基础上实现系统的主要功能,包括光伏充电功能,数据采集功能和数据传输功能。（3）利用云平台进行数据的存储和管理。设计Web端监控系统,实现大棚环境数据的图形化显示,并且能对大棚环境参数进行智能化调节。监控系统摒弃了现阶段使用较多的C/S结构,采用B/S结构进行开发,提高系统的实用性,降低开发成本,有利于推广和普及。（4）根据设计方案,组装具体实物,并对各个模块进行测试和分析,验证了光伏供电功能、无线通信功能和Web网页端智能控制功能的可靠性,进一步提升了温室大棚系统的智能化和便捷化程度。
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