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基于现代农业智能数据库的设计.doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.44M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    摘 要
    ABSTRACT
    1引言
    1.1构建现代农业智能中心数据库的必要性
    1.2 国内外的研究现状
    1.3 现代农业智能中心数据库的发展趋势
    1.4 主要研究内容
    2 SQL Server数据库技术
    2.1数据库技术的发展历程
    2.2 结合数据库访问技术的Web实时监测系统
    2.3 数据库的设计原则与管理
    2.4 数据库的设计步骤
    3 温室大棚数据库的实现
    3.1 温室大棚的数据库的设计
    4 系统功能的实现
    4．1 实现基本的用户登录功能
    4.2 实现用户对系统功能的管理
    4.3 完成环境数据采集
    4.4 实现密码管理功能
    总结
    参考文献
    致谢
    Tianjin University of Technology and Education 毕 业 设 计
    摘 要 在信息化高速发展的当代，计算机信息技术的使用已经在社会的各个角落的 蔓延开了。近年来，我国正在走可持续发展道路，环境友好型社会；为了节约社 会资源，提高我国土地的生产率，减少劳动力的盲目消耗，我国早在 70 年代中期 就引入了现代农业温室技术。通过对温室大棚里的阳光、二氧化碳含量、空气湿 度等数据的采集而采取一系列的有效措施，大大的减少了水资源的浪费，合理的 提高了土地的生产率与降低了劳动成本。在经济社会高度发展的当代，现代农业 急需逐渐发展成为可以避免农作物受到地域环境，自然条件等众多因素制约的智 能型现代农业。 为了应对变化莫测的自然条件与气候环境，该实验主要探究设计一种可行的 数据库系统来应对突发的各种情况问题，以及对现代农业生产作物的合理照顾。 本文主要通过SQL Server 2008软件来设计一个数据库，以便于对采集到的数据进 行分析，从而给出一个切实可行的优化方案利用于温室大棚之中。通过设计制作 实现一个符合我国发展状况的实用性较强的温室大棚自动灌溉系统，并依据实际 条件对温室大棚内采集到的空气、土壤湿度和温度进行统计，组织，存储于设计 的数据库当中。对节水灌溉系统的主要开发的思路是将单片机技术和传感器技术 进行结合，进而制作一个便于推广和使用成本少的控制系统，可以对土壤和作物 内的一些具体的参数进行检测，并且通过检测到的数据进行处理，对照数据库中 作物生长的条件进行针对性的灌溉，有效的节约了水资源。实现现代农业技术自 动化的美好前景，呼应我国建设环境友好型社会、经济资源可持续发展的现状。 关键词：数据库；智能监控；现代农业
    ABSTRACT With the rapid development of information technology, the application of computer technology has penetrated into every field of social. In recent years, China is taking the road of sustainable development, environment friendly society; in order to save social resources, improve the land productivity, reduce blind consumption labor, our country introduced the modern greenhouse technology early in the mid 70's.. And take a series of effective measures by the greenhouse sunlight, carbon dioxide, air humidity and other data collection, greatly reducing the waste of water resources, a reasonable increase in land productivity and reduce labor costs. In the contemporary high economic and social development, modern agriculture to become can avoid crops by the regional environment, modern intelligent agriculture many restricting factors such as natural conditions. In order to cope with the vagaries of natural conditions and climate environment, this experiment is mainly to explore the design of a practical database system has been dealing with unexpected situations, and production of modern agriculture crop reasonable care. This paper mainly through the SQL Server 2008 software to design a database, in order to analyze the collected data, and gives a feasible optimization scheme used in greenhouses. By designing a conforms to our country development of practical greenhouses automatic irrigation system, and according to the actual conditions inside the greenhouse to air, soil moisture and temperature were collected statistics, organization, storage in the design of the database. For water saving irrigation system is the main development train of thought of the combination of single chip computer technology and sensor technology, and then make a better and use less cost control system, can be within the soil and crop on some specific parameters for testing, and to process the data detected by reference database of crop growth conditions for specific irrigation, effectively save the water. The prospect, echo of modern agricultural technology automation construction of environment-friendly society in our country the status quo of sustainable development, economic resources. Key Words：The database；Intelligent monitoring；Modern agriculture
    目 录 1 引言................................................................................................................................1 1.1 构建现代农业智能中心数据库的必要性........................................................1 1.2 国内外发展情况............................................................. 错误！未定义书签。 1.3 现代农业智能中心数据库的发展趋势............................................................3 1.4 主要研究内容................................................................. 错误！未定义书签。 2 SQL Server 数据库技术........................................................... 错误！未定义书签。 2.1 数据库技术的发展历程................................................. 错误！未定义书签。 2.2 结合数据库访问技术的 Web 实时监控技术................. 错误！未定义书签。 2.3 数据库的设计原则与管理............................................. 错误！未定义书签。 2.4 数据库的设计步骤......................................................... 错误！未定义书签。 2.5 系统结构分析................................................................. 错误！未定义书签。 3 温室大棚数据库的实现............................................................ 错误！未定义书签。 3.1 温室大棚的数据库的设计............................................. 错误！未定义书签。 3.2 外文字母......................................................................... 错误！未定义书签。 4 系统功能的实现........................................................................ 错误！未定义书签。 4.1 实现基本的用户对系统功能的管理............................. 错误！未定义书签。 4.2 实现用户对系统功能的管理......................................... 错误！未定义书签。 4.3 完成环境数据采集......................................................... 错误！未定义书签。 论........................................................................................ 错误！未定义书签。 结 参考文献........................................................................................ 错误！未定义书签。 附录 1： 封面样例....................................................................... 错误！未定义书签。 谢........................................................................................ 错误！未定义书签。 致 I
    2014 届本科生毕业设计（论文） 1 引言 1.1 构建现代农业智能中心数据库的必要性 目前我国的土地资源虽然在总量上比较庞大，但是用于农业等方面的土地资源却 相对较少，尤其对比我国的耕地面积与我国的耕地面积来看，耕地面积的比重居然只 有 13.7%；在经济高速发展，工业化程度日益加深的当代，由于土地规划不合理，许 多良田荒废。另外一方面，由于生态环境的恶化与土地质量的下降，许多农民几乎靠 天吃饭。土地的利用率不高，土地的干旱，降雨量的不均衡导致了农业生产率低下， 从而严重影响到农民的收入，制约着我国农业的发展，然而过度的灌溉又导致了水资 源的浪费，不符合当前可持续发展理念。 为了缓和日益严峻的水资源短缺问题、劳动力不足和土地利用率低下等问题。本 着可持续发展的节约理念对现在农业土地进行科学、智能的灌溉已经刻不容缓。为了 更加科学与合理的对农业土地进行灌溉，必须先对土壤的湿度与，现代农业大棚内的 空气温度、湿度以及光照等环境参数进行采集。为了进行智能分析与决策，建立一个 现代农业职能中心数据库以显得尤为重要，也只有建立一个现代农业智能中心数据库 才能够有效的对采集到数据加以合适的利用与决策。 1.2 国内外的研究现状 在通信技术勃兴发展的 21 世纪，计算机监测技术已经渗透到我们生活中的各个 领域，当然其中也包含对现代农业的监测。据权威机构统计，早在 1985 年，发达国 家日本就已经将 1000 多台计算机投入到温室控制中进行应用，而荷兰更是达到了 5000 多台。许多发达国家甚至于根据温室作物的生活特点依据采集到的信息，对现 代农业温室大棚内的光照、温度、湿度等进行自动控制调节。为了符合市场的需求提 高生产，美国、荷兰等国家甚至利用温室的管理手段、技术对水果、作物等农产品进 行成熟期的控制。大大的提高了工作效率与土地的使用率。值得一提的是在目前世界 上相对有比较有名的温室环境控制系统，可以根据采集到的信息进行分析，并且根据 不同的特点来选择外围的设备以及所使用的控制器。可以对空气中的温度、湿度二氧 化碳、降雨量等数据进行监测。伴随着信息技术取得的丰硕成果，精准农业的概念再 一次的被美国加拿大等发达国家提出。主要是通过监测得到当地作物的实际需要量进 而进行精准的作物投入，这样不但减少了资源的浪费，反而还增加了作物的产量，提 高了农产品的质量；这样在减小成本、保护了生态环境与节约了各种资源的同时还取 得了可观的受益。 然而在我国现代农业温室大棚的检测与控制技术是在 70 年代结合计算机应用 1
    2014 届本科生毕业设计（论文） 的，我国目前使用的一些前沿的现代化温室技术有一大部分都是从以色列、日本、荷 兰等发达国家引进的；为了取得更好的发展，我国的科研人员不仅对温室技术进行了 深入的研究，还进行了对温室大棚累的温度、湿度、二氧化碳浓度等数据进行了分析。 直到 90 年代早期，计算机技术的领域已经开始渗透到了温室的管理与控制的领域， 同时由我国自主开展进行的研究项目也取得了一定的成果。在现阶段我国在温室检 测、控制的精度和稳定性方面还落后于国外发达国家。现场控制大部分是采用单片机 控制为主的控制系统，同时有一部分计算机只是通过单一的对存储历史数据的来进行 管理，却不能够实现对温室大棚内的数据进行检测，采集与处理。 1.3 现代农业智能中心数据库的发展趋势 基于 SQL Server 2008 设计的数据库对现代农业大棚内的作物实施实时监控具有 良好的可控性，能够应对各种复杂的生产过程。在因特网与信息技术高度发展的当代， 由 TCP/IP 技术与 Browser/Server 技术组合而成的现代监控技术广泛的被人们利用， 逐渐成为一种常见的信息交互平台。得益于当前互联网技术的普及，为资源的共享提 供了可能，人们通过互联网把嵌入式系统传播到世界的各个角落。使得一些人能够顺 利地突破资源匮乏地区难以攻克的难关。同时也为远程监控技术的发展打下了良好基 础。 通过对智能温室里各个因素的原因进行采集、分析、对比用户和管理员就可以毫 不费力的看到温室内的各种环境信息，查看现场设备的运行状态，并对其进行各种控 制操作和各种参数的配置。我们不难想象基于 SQL Server 2008 创建的数据库对未来 农业发展起到的作用。 1.4 主要研究内容 主要以 SQL Server 2008 的关系型数据库系统为基础，以温室大棚内作物实际的 生长条件为依据，设计一个数据库，用于管理农作物生长环境的各项数据。通过大棚 内的环境数据表的设计来对从大棚内采集到的各项数值：温度、湿度、二氧化碳含量 等进行存储。为了有效的对采集到的数据进行分类以便后期的查询与处理，我们还需 建立一个温室历史数据表。为了对采集到信息进行一个合理的决策，还有必要设计一 个温室的控制信息状态表。 选择 SQL Server 创建温室大棚的数据库管理体系主要的原因是由于利用 SQL Server 建立数据库在以下几点优于其他的数据库： 1、界面通过数据图像的展现使得人们在对数据库的访问与管理变得更加直观与 简单。例如我们在对 SQL Server 数据库服务器进行管理时能够应用到企业管理器工 具。当然，也可以通过存储在数据库中的对象实现软件的管理、数据的备份以及恢复。 实现复制数据以及转换。 2
    2014 届本科生毕业设计（论文） 2、具有多种多样的程序编程接口工具保证了我们在选择编写程序的是有具有更 多的选择余地。我们常用的数据的开放式链接（ODBC）、ActiveX 数据对象（ADO）和 OLE DB 数据源等等都在 SQL Server 上被使用到。 3、在使用 SQL Server 数据库具有非常高的安全性。由于我们在使用 SQL Server 时可以通过和 WINDOWS 身份验证与登录身份的验证捆绑在一块。进而在登录的过程 中，密码不被该软件保存，当然更不会在因为网络发送的原因而被别人读取。大大提 高了可靠性。 4、SQL Server 2008 软件不仅可以通过管理员之前的设置对农业大棚进行自动 化管理，而且还可以通过外围环境与用户的使用状况对系统进一步的优化，以提高系 统的性能。 本次试验也是主要针对于对数据传感器接收到的数据进行分析于统计，其结构图 如下所示： 图 1-1 实验数据结构图 3
    2014 届本科生毕业设计（论文） 2 SQL Server 数据库技术 2.1 数据库技术的发展历程 数据库技术主要解决了数据的组织与存储进行一个科学的分配的问题，使得数据 的获取和处理得以高效的进行，其关键在于对数据进行高效的管理。从数据库的管理 层面来看，从二十世纪 60 年代末到 70 年代初短短的 40 年期间总共经历三个历程， 分别是：人为管理阶段、文件系统的管理阶段以及数据库系统的管理阶段。伴随着信 息技术的高速发展，在蒸蒸日上的今天，数据库技术的应用也随之蔓延到世界的各个 领域。 人工管理阶段的特点：（1）数据不被保存；（2）使用应用管理程序；（3）使用的 数据不能被共享；（4）数据缺乏独立性；人工管理阶段的模型图如下所示： 应用程序 1 应用数据 1 应用程序 2 应用数据 2 . . . . . . 应用程序 n 应用数据 n 图 2-1-1 人工管理阶段数据管理模型 文件系统管理阶段的特点：（1）采集到的数据可以长期储存于计算机内；（2）存 储在计算机内的数据有专门的软件进行管理；（3）数据的共享性相对比较差，冗余度 相对较大；文件系统管理阶段的数据管理模型如下图所示： 4
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