ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 植物工厂数字孪生系统的初步研究/.杨睿著/.李靖指导 |
出版发行项: | 2023.5.30 |
载体形态项: | 73页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 建筑工程学院, 学号2020210477 |
提要文摘: | 植物工厂是一种高效、可控的农业生产方式,但我国植物工厂自动化、智能化水平较低,与国外相比还存在较大差距。目前,植物工厂设备的工艺参数需要操作人员依据经验在作物生产过程中通过人工实时观测作物生长状态的变化进行及时调整。然而,操作人员无法及时接收到作物和设备状态的变化信息,不能及时地对设备参数进行调整,设备发生故障时也不能及时发现,从而导致生产能耗大、效率低、作物生产品质差、设备故障率高等问题。 为解决上述问题,本研究提出了数字孪生技术在植物工厂生产车间的应用,以此搭建植物工厂数字孪生系统。通过对植物工厂环境控制模型进行整体智能化方案设计,进一步构建数字孪生虚拟实体,然后对整个系统的数据采集传输进行设计,最终搭建系统服务交互界面,实现对植物工厂生产过程和作物生长参数的监控、对生产设备参数的远程调控以及生产设备的常规管理等功能。 为了实现数字孪生系统的控制,本研究首先对植物工厂数字孪生系统进行总体设计,确定系统的设计目标、开发工具和搭建环境等,并进行系统总体框架设计以及系统可行性分析,其次进行了数字孪生技术及作物模型仿真技术等相关技术基础的研究,并选择相应的传感器构建生产过程控制数据实时采集系统。最后,利用C#脚本构建虚拟几何模型,通过OPC UA协议实现加工数据的实时传输,并对系统数据库进行设计,实现对孪生数据的存储,同时对系统服务层的交互界面进行设计,以满足操作人员的操控需求。 数字孪生技术在植物工厂领域的应用,为植物工厂生产带来了诸多优势。首先,数字孪生技术能将植物工厂的生产过程数字化、仿真和优化,从而降低人工干预和设备故障率,提高生产效率和作物品质,同时也降低了生产成本。其次,数字孪生技术的应用使得植物工厂生产变得更加智能、高效和可控,从而极大提高了植物工厂的竞争力和可持续性。此外,数字孪生技术也为未来的精准农业提供了一种可行的解决方案。数字孪生技术的应用在植物工厂中不仅可以应对日益增长的全球人口和粮食安全问题,还能够实现环境友好型农业,该技术与植物工厂相结合可以减少对土地、水资源和化学农药的依赖,这也有助于实现可持续农业的目标。这些优点使得数字孪生技术在未来的农业生产中具有广泛的应用前景。 |
并列题名: | Preliminary Research on Digital Twin System of Plant Factory |
题名主题: | 数字孪生 植物工厂 生长模型 可视化应用 学位论文 |
中图分类: | TP391.9-533 |
个人名称等同: | 杨睿 著 |
个人名称次要: | 李靖 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |