Hệ Thống Giám Sát và Điều Khiển Nhà Kính Thông Minh Qua Web Server

• Tác giả: Trần Gia Huy
• Người hướng dẫn: TS. Trần Mạnh Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
• Đề tài: Hệ Thống Giám Sát Và Điều Khiển Nhà Kính Thông Minh Qua Web Sever
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• DANH SÁCH THÀNH VIÊN THỰC HIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• BẢN CAM KẾT VÀ XÁC NHẬN KẾT QUẢ KIỂM TRA ĐẠO VĂN
• PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
• PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
• LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• LỜI CAM ĐOAN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Phạm vi nghiên cứu
• 1.6. Nội dung đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Giới thiệu nhà kính
• 2.2. Cấu trúc và phân loại nhà kính
• 2.3. Một số kiểu mô hình nhà kính phổ biến hiện nay
• 2.4. Mô hình nhà kính đóng mở kiểu cánh bướm
• 2.5. Mô hình nhà kính mái vòm
• 2.6. Vật liệu làm nhà kính
• 2.7. Vật liệu làm khung xương cho nhà kính
• 2.8. Vật liệu làm màn nhà kính
• 2.9. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của thực vật bên trong nhà kính
• 2.10. Tổng quan về IOT
• 2.11. Tổng quan về PLC
• 2.11.1. Giới thiệu chung về PLC
• 2.11.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của PLC
• 2.11.3. Giới thiệu chung
• 2.11.4. Các dòng chính của PLC s7-1200
• 2.11.5. Xử lý tín hiệu analog
• 2.12. Tổng quan về Websever
• 2.12.1. Giới thiệu cơ sở dữ liệu Firebase
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. Yêu cầu của hệ thống
• 3.2. Thiết kế phần cứng
• 3.2.1. Thiết kế phần cơ khí
• 3.2.1.1. Yêu cầu thiết kế
• 3.2.1.2. Lựa chọn vật liệu
• 3.2.1.3. Bản thiết kế nhà kính trên phần mềm Solidworks
• 3.3. Thiết kế phần điện
• 3.3.1. Yêu cầu thiết kế phần điện
• 3.3.2. Sơ đồ khối và chức năng của từng khối
• 3.4. Thiết kế phần mềm
• 3.4.1. Lưu đồ giải thuật của hệ thống
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Thi công phần cứng
• 4.2. Thi công phần mềm
• 4.3. Giao diện giám sát và điều khiển SCADA
• 4.4. Kết quả giao diện Websever
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ
• 5.1. Kết quả phần cứng
• 5.2. Kết quả phần mềm
• 5.3. Đáp ứng điều kiện trong nhà kính
• 5.4. Quá trình thử nghiệm trồng cây cải ngọt
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Hệ Thống Giám Sát Nhà Kính Thông Minh

Hệ thống giám sát và điều khiển nhà kính thông minh qua web server đang trở thành xu hướng trong nông nghiệp hiện đại. Với sự phát triển của công nghệ IoT, việc quản lý nhà kính trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn bao giờ hết. Hệ thống này không chỉ giúp theo dõi các thông số môi trường mà còn cho phép điều khiển từ xa, mang lại sự tiện lợi cho người sử dụng.

1.1. Khái Niệm Về Nhà Kính Thông Minh

Nhà kính thông minh là một mô hình nông nghiệp hiện đại, sử dụng công nghệ để tối ưu hóa điều kiện sinh trưởng cho cây trồng. Hệ thống này tích hợp các cảm biến và thiết bị tự động để theo dõi và điều chỉnh môi trường bên trong nhà kính.

1.2. Lợi Ích Của Hệ Thống Giám Sát

Hệ thống giám sát giúp người nông dân theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác một cách chính xác. Điều này không chỉ nâng cao năng suất mà còn giảm thiểu rủi ro do điều kiện thời tiết bất lợi.

II. Thách Thức Trong Quản Lý Nhà Kính Truyền Thống

Quản lý nhà kính truyền thống gặp nhiều khó khăn như phụ thuộc vào thời tiết, thiếu thông tin chính xác về môi trường và cần nhiều nhân lực. Những thách thức này ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp.

2.1. Thiếu Thông Tin Về Môi Trường

Việc không có hệ thống giám sát tự động khiến người nông dân khó khăn trong việc theo dõi các yếu tố môi trường, dẫn đến quyết định không chính xác trong chăm sóc cây trồng.

2.2. Chi Phí Vận Hành Cao

Quản lý nhà kính truyền thống yêu cầu nhiều nhân lực và thời gian, làm tăng chi phí vận hành. Điều này không khả thi trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng cao trong ngành nông nghiệp.

III. Phương Pháp Giải Quyết Vấn Đề Quản Lý Nhà Kính

Để khắc phục những thách thức trên, việc áp dụng công nghệ IoT và hệ thống tự động hóa là cần thiết. Hệ thống giám sát và điều khiển nhà kính thông minh qua web server sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

3.1. Ứng Dụng Công Nghệ IoT

Công nghệ IoT cho phép kết nối các thiết bị trong nhà kính, giúp thu thập và phân tích dữ liệu một cách hiệu quả. Điều này giúp người nông dân có thể đưa ra quyết định kịp thời và chính xác.

3.2. Tự Động Hóa Quy Trình Chăm Sóc Cây Trồng

Hệ thống tự động hóa giúp điều chỉnh các yếu tố như ánh sáng, độ ẩm và nhiệt độ một cách tự động, giảm thiểu sự can thiệp của con người và nâng cao hiệu quả sản xuất.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Giám Sát Nhà Kính

Hệ thống giám sát và điều khiển nhà kính thông minh đã được áp dụng thành công trong nhiều mô hình nông nghiệp. Các nghiên cứu cho thấy năng suất cây trồng tăng lên đáng kể nhờ vào việc kiểm soát môi trường chính xác.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Tại Các Mô Hình Nhà Kính

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng hệ thống giám sát giúp tăng năng suất cây trồng lên đến 30% so với các phương pháp truyền thống.

4.2. Phản Hồi Từ Người Sử Dụng

Người sử dụng hệ thống giám sát cho biết họ cảm thấy yên tâm hơn khi có thể theo dõi và điều khiển nhà kính từ xa, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.

V. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Tương Lai

Hệ thống giám sát và điều khiển nhà kính thông minh qua web server không chỉ mang lại lợi ích cho người nông dân mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp. Hướng phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc cải tiến công nghệ và mở rộng ứng dụng.

5.1. Cải Tiến Công Nghệ

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới để nâng cao hiệu quả của hệ thống giám sát, từ đó đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người nông dân.

5.2. Mở Rộng Ứng Dụng

Hệ thống có thể được áp dụng không chỉ trong nông nghiệp mà còn trong các lĩnh vực khác như công nghiệp chế biến thực phẩm, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.