1、苏 州 大 学研究生论文选题申请表院 别电子信息学院学 号 20114328037姓 名陆雪男学科、专业电子与通信工程研 究 方 向基于 GPRS 的温室大棚锅炉监控系统设计学 位 级 别工程硕士指 导 教 师 施国梁协助指导者填表日期 年 月 日填 表 说 明1此表在指导教师指导下，由研究生填写一式两份。经系（教研室）讨论，系（教研室）主任审批。送主管研究生工作的领导批准后，一份交院（系、所、附属医院），一份送校研究生部备案。2选题一经批准，非经同意手续不得改动。论文题目名称（或范围） 基于 GPRS 的温室大棚锅炉监控系统设计本人已查阅过哪些科研资料及调研情况：对于本次毕业设计的课题，本人
2、查阅了大量的关于温室大棚锅炉监控方面的资料，分析了现有的温室大棚的工作现状，并结合本地区冬天的时候由于外界环境的气温低，如要通过供暖锅炉给温室大棚进行加热，保证蔬菜正常生长所需要的温度。并走访本地区的大棚种植户，咨询了现有大棚的优点和缺点。以及采纳了农户提出的意见放入在本次的设计之中。在锅炉的选择上面我们选用了一种非常节能环保的锅炉生物质能源锅炉。这种锅炉是使用生物质燃料进行采暖的。产生的有害的气体少。这样也可以保证蔬菜不会被污染。而且生物质燃料的成本非常的低。在监控方式的选择上我们使用无线的方式进行监控，这样可以避免现场大量的走线。节省了成本。使用 GPRS 网络进行监控。课题的意义及我国在
3、这方面已进行的工作情况：在现代工业现场，随着科技的进步和自动化发展，温度监测系统在某些行业中要求越来越高，特别是在大中型蔬菜大棚管理系统中，由于温度过高或过低引起的蔬菜大棚农作物生长不好，新陈代谢加快而放出热量，放热引起的温升又是代谢进一步加剧农作物的生长不好，因此蔬菜大棚必须重视对空气温度精确的而又方便的实时监测，长期以来，由于受经济条件限制，我国蔬菜大棚环境较差，而且管理落后。合理的温度值值是工业农业生产不可缺少的因素，但传统的方法是用温度表、毛发表、双金属式测量计和试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试
4、的温度及误差大，随机性大。含有微型计算机或微处理器的测量仪器，由于它拥有对数据存储，运算逻辑判断及自动化的功能，有着智能作用。随着生产的发展，一个低成本和具有较高精度的温度测量仪在许多领域会代替人工操作，自动控制各种仪器调整环境温度。目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，而且温度信息传递不及时，精度达不到要求，不利于控制者根据温度的变化及时做出决定，为此，本设计开发了一种能够同时测量多点，并实时性高、精度高，能够综合处理多点温度的信息，并能进行温度控制的测控产品。总之，环境温度的检测与调节仪器的设计和开发具有非常大的市场前景和实用价值。国外的研究动态及发展趋势：美国是将计算机应用于大
5、棚和管理最早，最多的国家之一。美国开发的大棚计算机控制与管理系统可以根据作物的特点和生长所需要的条件，对大棚内的光照，温度，湿度等诸多因素进行自动控制。这种自动控制系统需要种植者输入温室作物生长所需的环境的目标参数，计算编机根据传感器的实际测量值与事先设定的目标进行比较，以决定大棚温度的控制过程，按照相应的机构进行加热，降温或者是浇水，通风等。目前，我国绝大部分自主开发的大棚温度控制或者进口的国外设备都属于这种系统。虽然这种自动控制系统实现了自动化，适合规模化生产，提高了劳动生产率，通过改变大棚温室度的设定目标，可以自动的对大棚内温度进行调节，但是这种调节对作物的生长来说还是相对滞后的，难以介
6、入作物生长的内在规律。所以在这种自动控制系统和实践的基础上，温度自动控制向着适合不同作物生长的智能化控制发展。国外大棚业正致力于高科技发展，遥测技术，网络技术，控制局域网已逐渐应用于大棚的管理和控制中，近几年各国温度控制技术提出建立大棚行业标准，朝着网络化，大众化，大规模，无人化的方向发展的思路。近年来，由于超大规模集成电路技术、网络通信技术和计算机技术的发展，是监控系统在工农业生产等领域得到广泛引用，因此，蔬菜大棚温、湿度监控技术的研究在软、硬件等方面都得到了一定的发展。开 题 报 告a. 选题的依据、意义。当今社会中能源是人类发展和生存的基础，不可再生能源枯竭是当今世界各国所面临的最重要问
7、题之一。各国之间围绕着能源的战争每天都在发生。我国是世界上人口最多的国家之一，每天都会消耗大量的能源。相关资料证明我国的不可再生能源开采年限十分有限。我国的化石能源剩余可储采比煤炭为 92 年，石油 20.5 年，仅仅为世界平均水平的一半，天然气为 63 年。同时我国已经成为世界上第二大的石油进口国，在国际石油市场的依赖性每年都在升高，能源危机在我国已经非常的严峻。因此，开发利用可再生能源实现工业的可持续发展已经迫在眉睫，也将具有更重要的意义。近些年随着科学技术不断的发展和进步，研究发展生物质能源这种新型能源已经越来越受到各个国家的重视。生物质燃料的使用也越来越广泛。其中比较有代表性的是生物质
8、燃料在锅炉上面的使用，人们研究出了生物质能源锅炉。在我国生物质锅炉与传统的大型锅炉有所不同，生物质锅炉主要是应用在农业大棚蔬菜供暖，这些地方由于地理环境的限制不能采用统一的供暖。在这些地方人们通过一台或者几台生物质锅炉把周围的用户连接取来一块组成一个小区域的大棚供热系统。这样在冬天的时候就可以很好的为温室大棚进行供暖，保证温室的温度，从而保证植物的生长。但是由于温室大棚都比较偏远而且不集中，如何实现锅炉的监控就是需要解决的一个问题。随着 GSM 网络和 GPRS 网络的产生和发展为温室大棚的现场的无线监控提供了一个很好的平台。b. 课题进行的途径、步骤的设想。温室生物质锅炉的监控主要分为有线方
9、式和无线方式两种。1.有线方式: 用线缆将不在同一个地点的几台锅炉的控制板进行连接，通过有线的方式进行控制。2.无线方式：通过无线传输的方式，将不同的锅炉控制器进行无线组网连接。根据前面的控制对象为温室大棚的生物质锅炉。采用有线控制的方法，无疑将消耗大量的线缆，花费比较大，而且现场布线也比较麻烦。并且要求远程设置锅炉的工作状态，显然采用无线方式实现锅炉的监控是一种好的选择。目前，市场上的无线通信技术主要有 Bluetooth、Wi-fi 等，它们各自有着自己的技术特点，适用在不同的应用领域，在本次中我们主要使用 GPRS 无线传输的方式，实现对锅炉的监控。 本课题旨在设计一种基于 GPRS 的
10、温室大棚生物质能源锅炉的监控系统，是在现有的锅炉控制器的基础上进行的扩展。本次设的基于 GPRS 的生物质锅炉监控系统，主要通过 GPRS 提供的的无线数据传输业务及其与互联网的接口，实现对锅炉的安全监控的目的。本次设计首先要考虑硬件的选择，包括主控制器、通信模块的选择；其次，要考虑锅炉监控系统本身的结构与特点；最后，根据上述依据，确定基于 GPRS 的锅炉监控系统的实现方案。1 研究现有控制器的相关的技术资料。熟悉控制器的工作方式和特点。2 设计 GRPS 通信电路。3 上位机与现场终端通过 GPRS 网络的交互c. 需使用的仪器，一般应以选择本校现有仪器及设备为主，估计需要经费多少？锅炉控
11、制器、GPRS 模块、单片机、电脑、估计经费 10000 元d. 课题进行时可能出现的问题及准备采取的应变措施。本课题的主要任务分为硬件与软件两大部分1、硬件部分： 设计基于 GPRS 模块的上位机通讯底板。 模块与控制板之间的接口调试。2、软件部分： 上位机监控界面的可操作性与实时性。 与下位机通讯的可靠性。本设计的难点将会是： 选择合适的 GPRS 通信模块。 GPRS 通信协议的调试。 监控界面的设计。课题与系（教研室）及导师的科研工作有无联系，与已毕业的研究生的课题有无联系：无联系系（教研室）讨论情况（包括讨论的主要问题及对选题的各种不同意见）起始日期 完成日期论文工作计划阶段工作内容
12、及预计完成的指标：2013 年 09 月2013 年 12 月 学习相关的理论选择合适的课题2014 年 01 月2014 年 02 月 初步选定论文研究的大概方向 2014 年 01 月2014 年 03 月 查阅资料和论文，撰写开题报告2014 年 04 月2014 年 05 月 相关硬件电路设计2014 年 06 月2014 年 07 月 完成软件程序设计的编制 2014 年 07 月2014 年 08 月 GPRS 模块电路板进行系统调试 2014 年 09 月2014 年 10 月 撰写论文阶段2014 年 11 月 总结整理材料、答辩 指导教师意见：签 名：系（教研室）主任意见：签 名：审查意见院、系、所、附属医院主管领导意见：签 名：
