基于ZigBee技术的温室环境无线监测系统设计

针对温室内植物生长环境监测的需要,开发了一套基于Zig Bee无线传感器网络的温室植物生长环境监测系统。该系统以TI公司生产的CC2530为主控芯片,整个无线传感器网络由终端节点、路由节点和协调器节点组成。终端节点散布在温室内的各个监测点进行植物生长环境信息(空气温湿度、土壤水分、CO2浓度等)采集,然后通过无线方式传送给协调器。通过VB编写的上位机软件,用户终端可以对数据进行采集、可视化和储存等操作。最后通过试验验证,该系统运行稳定,操作简单,达到了应用目标。     

基于Wi-Fi无线传感器网络的温室环境监测系统设计

为了解决当前温室大棚种植监测系统存在布线复杂、节点功耗大等问题,提出了一种基于Wi-Fi无线网络传感器的温室监测系统,对温室大棚的温度、湿度、光照及CO2的浓度进行实时监测。以GS1011M为核心开发无线终端节点,同时以上位机软件搭建实时观测平台,通过无线通信网络实时接收传感数据,完成对监测区域内目标的监测。结果显示,温室大棚环境监测系统功耗低,数据准确度高,工作稳定。     

马铃薯贮藏库调控系统设计与试验

针对目前马铃薯贮藏方式、管理方式不当和贮藏效果不佳的问题,根据马铃薯贮藏工艺条件,设计了一套马铃薯贮藏环境调控系统。该调控系统利用温度传感器、湿度传感器和CO_2浓度传感器对环境参数进行实时检测,通过调节进出气窗、风机、压缩机组以及加湿装置,对马铃薯贮藏环境的温度、相对湿度以及CO_2体积分数等参数进行调控,使贮藏环境中的温度、相对湿度以及CO_2体积分数等参数满足马铃薯的贮藏要求。各测点的温度误差在-0. 3～0. 3℃范围内,各测点温度极差为0. 6℃,检测温度与真实温度基本一致;调控试验中,库内温度处在系统设定的允许范围内,库外温度对于库内温度影响较小,相对湿度和CO_2体积分数均可控制在合理范围内。该调控系统能够较好地改善马铃薯的贮藏环境。     

基于RF-GSO的温室番茄自适应调光系统设计与试验

为满足温室番茄光环境的自适应调控,设计了基于RF-GSO(随机森林-萤火虫)模型的温室番茄自适应调光系统,实现温室中温度、CO_2浓度、光照强度的实时采集,同时通过无线传感网络将信息传输到温室番茄自适应调光系统软件平台上,该平台可动态显示实时环境参数,并能实现补光灯远程调控。采用RF-GSO算法对温室内番茄理想光照强度进行动态计算,并将其与传感器实测光照强度间的差值作为调控参数,实现温室内番茄光环境的自适应调控。试验结果表明,系统检测的光照强度与温室调光目标值的决定系数R~2为0. 955,均方根误差为2. 168μmol/(m~2·s),系统丢包率为0. 417%,说明基于RF-GSO的温室番茄自适应调光系统运行稳定、可靠。     

基于UWB定位的智能温室三维温湿度检测系统研究

为解决现有无线检测系统无法精准有效反映温室内立体空间的环境变化情况，以及传感器节点定位误差大、硬件成本高等问题，设计了一种基于UWB(Ultra wide band)定位的智能温室三维温湿度检测系统。系统通过一款自主设计的集成UWB定位模块的STM32F系统板对各传感器节点进行定位，并搭载AHT25型高精度传感器对环境数据进行采集。UWB主基站使用4G网络通信模块将各传感器数据及位置信息发送到上位机，并在Web端根据HTML5技术实现温室三维温湿度场可视化，完成温室三维温湿度远程检测。系统定位测试试验证明，各传感器节点精度主要集中在10～30 cm范围内，部分节点测量位置误差大于50 cm,各节点最大丢包率为2.5%,平均丢包率为1.9%,满足温室测量基本需求，对检测温室热工缺陷区域以及研究植物生长适宜环境有重要意义。     

基于Zigbee和组态软件的草莓温室大棚远程监控系统的研究与实现

为了实现草莓温室大棚内环境参数的远程智能监控,研究开发了一套基于Zigbee无线采集系统和组态软件的智能监控系统。系统以三维力控组态软件为上位机控制软件,通过Zigbee无线采集网关和Zigbee无线传感节点采集大棚内的环境参数,通过Modbus通讯协议实现上位机与基于Zigbee的数据采集发射模块之间的通讯,在上位机软件中实时显示温室的环境因子,并可以通过西门子200PLC对过程执行机构如风机、湿帘等进行实时控制,调节大棚内的环境参数。实验表明,该系统性价比高,鲁棒性好,提高了草莓大棚环境参数采集的稳定性和准确性,上位机组态界面形象直观,操作性好,改善了草莓生长环境。     

基于物联网技术的温室土壤环境监测系统的设计

针对传统的有线监测系统线缆密布、安装维护困难等问题,设计开发了一种基于物联网技术的温室土壤环境监测系统,该系统主要由无线传感器网络和监测系统两部分构成。主要介绍了基于cc2430的无线传感器节点的硬件设计,以及基于labview的上位机软件设计,并进行了系统测试。实验分析结果表明,该系统能实现对作物生长的土壤温、湿度进行自动实时监测,并结合作物生长的信息进行适量的灌溉,具有广阔的应用前景。     

基于ZigBee的奶牛体征监测系统设计与实现

基于ZigBee无线传输网络,改进设计了一套监测奶牛体温、加速度的软硬件系统,包括采集数据的传感器节点、搭建网络的协调器节点及上位机软件。奶牛的体温、加速度分别由DS18B20温度传感器及MMA8451三轴加速度传感器获取。传感器节点安装在奶牛尾部,实时监测每只奶牛的体征信息,并通过协调器节点的串口上传至计算机处理平台显示及处理。测试结果表明:此系统传输稳定且丢包率低于5%,传感器获取的数据误差平均值为1.75%,可为奶牛健康养殖提供决策依据。     

基于WSN的农业温室环境监控系统

设计了一种基于无线传感器网络的智能化温室环境监控系统,实现了对温室内多个采集节点的温度、湿度以及光照强度的远程监控,并且通过上位机的温室环境监控软件实现了数据的显示与处理。此外,为了更合理地调控温室环境,系统建立了各种环境预测模型,对未来一段时间内温室的环境数据值进行了预测,以避免异常的发生,极大地减小农作物的经济损失。该系统结构设计合理,有良好的可维护性和可扩展性,能够满足温室环境监控的应用需求。     

基于机智云平台的温室番茄远程监控系统

设计了基于机智云平台的温室番茄远程监控系统，上位机由手机APP终端和机智云平台组成，下位机部分采用STM32F103单片机作为控制器将传感器获取的环境参数上传至上位机，ESP8266 Wi-Fi模块实现了上位机与下位机之间的数据交互。用户可使用上位机对温室番茄环境生长参数进行远程监测和实时调控，经测试该设计数据获取准确、系统运行稳定，实现了预期的功能。      

用地磁方位传感器和位置测量系统对农用车辆进行自主行走控制

采用视觉传感器和地磁方位传感器用模糊控制和PID控制对野外作业车辆的自主行走控制问题进行了研究,并以试验对结果进行了验证。     

汽车发动机氧传感器的应用与发展

主要介绍了车用氧传感器的发展过程以及汽车发动机常见的氧传感器的类型、结构及工作原理,提出了氧传感器目前存在的问题及研究方向。     

Water conservation potential of smart irrigation controllers on St. Augustinegrass

A variety of technologies for reducing residential irrigation water use are available to homeowners. These “Smart Irrigation” technologies include evapotranspiration (ET)-based controllers and soil moisture sensor (SMS) controllers. The purpose of this research was to evaluate the effectiveness of these technologies, along with rain sensors, based on irrigation applied and turfgrass quality measurements on St. Augustinegrass (Stenotaphrum secundatum (Walter) Kuntze). Testing was performed on two types of SMS controllers (LawnLogic LL1004 and Acclima Digital TDT RS500) at three soil moisture threshold settings. Mini-Clik rain sensors (RS) comprised six treatments at two rainfall thresholds (3 mm and 6 mm) and three different irrigation frequencies (1, 2, and 7 d/wk). Two ET controllers were also tested, the Toro Intelli-Sense controller and the Rain Bird ET Manager. A time-based treatment with 2 days of irrigation per week without any type of sensor (WOS) to bypass irrigation was established as a comparison. All irrigation controller programming represented settings that might be used in residential/commercial landscapes. Even though three of the four testing periods were relatively dry, all of the technologies tested managed to reduce water application compared to the WOS treatment, with most treatments also producing acceptable turf quality. Reductions in irrigation applied were as follows: 7–30% for RS-based treatments, 0–74% for SMS-based treatments, and 25–62% for ET-based treatments. The SMS treatments at low threshold settings resulted in high water savings, but reduced turf quality to unacceptable levels. The medium threshold setting (approximately field capacity) SMS-based treatment produced good turfgrass quality while reducing irrigation water use compared to WOS by 11–53%. ET controllers with comparable settings and good turf quality had −20% to 59% savings. Reducing the irrigation schedule (treatment DWRS) by 40% and using a rain sensor produced water savings between 36% and 53% similar to smart controllers. Proper installation and programming of each of the technologies was essential element to balancing water conservation and acceptable turf quality. Water savings with the SMS controllers could have been increased with a reduced time-based irrigation schedule. Efficiency settings of 100% (DWRS) and 95% (TORO) did not reduce turf quality below acceptable limits and resulted in substantial irrigation savings, indicating that efficiency values need not be low in well designed and maintained irrigation systems. For most conditions in Florida, the DWRS schedule (60% of schedule used for SMS treatments) can be used with either rain sensors or soil moisture sensors in bypass control mode as long as the irrigation system has good coverage and is in good repair.     

基于无线传感器网络的节水灌溉远程监控系统

为了节约农田灌溉用水,提高水资源的使用效率,提出了一种基于无线传感器网络与GPRS网络相结的农田自动节水灌溉远程监控系统,该系统由中央监控计算机、灌溉监测控制器、无线传感器网络、GPRS模块和阀门控制器组成。系统以单片机为控制核心,由无线传感器节点、无线路由节点和无线网关实时监测土壤含水率变化,根据土壤含水率和农田用水规律实施精确灌溉。系统实现了节水灌溉的自动化控制,改善了农业灌溉水资源的高效利用和灌溉系统自动化水平。实验结果表明,整个系统的伸缩性较好,当土壤含水率太高或某种因素导致某些传感器节点损坏,系统中的其他部分仍能持续正常工作,具有自组织重新恢复的功能。监控中心能够实时地显示出各节点的土壤含水率参数和阀门的启停状况,实现节水灌溉的远程监控。     

ZigBee技术在农林业中的应用研究

设计一个基于ZigBee技术的农林业生产环境监测系统。系统采用太阳能电池供电,利用ZigBee技术将传感器采集到的与农林业生产环境相关的数据通过无线网络传输给上位机。该系统的应用可为农林业环境质量评价、农林业环境质量变化趋势预测提供实时、准确的数据。     

霍尔效应在汽车传感器中的应用

传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,在汽车上得到了广泛应用。随着汽车传感器技术的发展,霍尔效应在转速传感器、电子点火系统和位置传感器中得到了广泛的应用。由于霍尔传感器具有独特的优势,以后在汽车传感器中会有更广阔的前景。     

高精度流量传感器设计探讨

介绍了一种高精度流量传感器结构，从理论上对其进行了分析、讨论并建立了这种传感器结构与流量的关系，从而确定了传感器输出的脉冲信号与流量的关系。     

氧传感器波形检测在发动机故障检修中的意义

主要研究通过示波器读取氧传感器波形来分析判断发动机的故障。     

PVDF型籽粒损失传感器虚拟测试系统

联合收割机籽粒损失虚拟测试系统的硬件部分由联合收割机籽粒损失传感器、高精度电荷放大器、便携式高速数据采集系统和PC机等组成,用DASYLAB语言编程构成测试系统的软件部分。室内模拟试验的结果表明:该测试系统方便、实用,可以区分开籽粒和茎秆的信号,实时采集并记录下籽粒个数,为基于虚拟仪器技术的联合收割机籽粒损失测试研究打下了坚实的基础。     

基于Kalman滤波的田间导航车辆定位校正方法研究

以装载了RTK-DGPS导航系统的KUBOTASPU-68水田插秧机为试验平台,以姿态测量系统提供载体姿态信息,研究农业机械导航的姿态校正方法。在分析车载GPS倾斜误差产生原因基础上,提出了采用多传感器联合测量载体姿态角以提供校正信息。采用MEMS传感器集成模块ADIS16355作为惯性测量单元,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算姿态角,设计了姿态测量系统。阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的算法,基于ARM7Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。