土壤水分监测与灌溉预报系统设计

土壤水分监测与灌溉预报是实现作物适时适量灌溉的基础。提出了一种新的土壤水分监测与灌溉预报系统,依据实时采集的数据信息,判断作物用水情况,采用智能方法,建立高准确度土壤墒情与灌溉预报的模型,实现作物用水信息实时管理。     

基于6LoWPAN无线传感器网络的农业环境实时监控系统

针对现有农业环境监控系统的不足,提出了一种基于6LoWPAN无线传感器网络的农业环境实时监控系统,该系统采用6LoWPAN构架实现互联网与无线传感器网络之间的点到点通信,无需特定的网关进行协议转换或者协议承载,从而实现了对农业环境的实时监测和控制,降低了能耗,缩短了延迟时间。该文从硬件结构、软件结构及节能等方面对此系统进行了详细阐述和分析,试验结果表明该系统的实用性和高效性,可应用于温室、农田、苗圃等区域。     

基于NB-IoT的土壤墒情实时监测系统

为了解决传统通信方式存在的耗电大、费用高等问题以及实时准确监测土壤墒情,设计了一种基于NB-IoT的土壤墒情实时监测系统。将电容式土壤水分传感器采集的数据以规定格式通过BC28通信模块上传至监控中心,实现土壤墒情数据的远程传输、显示、查询,该系统在一定程度上提高了土壤墒情监测的工作效率,具有较好的推广前景和经济效益。     

基于UWP技术的智能节水灌溉系统设计

为解决目前农田灌溉技术中存在的过度灌溉、浪费水资源等问题,以实现根据土壤水分灌溉,结合无线传感器网络技术,设计开发了一种基于UWP技术的智能节水灌溉系统,利用土壤湿度的控制方式实现实时适量的灌溉,可以实施到多种平台上运行。系统由信息管理、灌区模块、历史数据和视频监控等组成,对土壤氮磷钾和土壤水分及状态参数实时监测反馈。该系统设置了参数设定、主参数显示和视频监控等界面,系统具有操作方便灵活,易于扩展升级和成本低、节能等特点。     

基于MSP430F149的土壤水分测量仪的设计

土壤水分快速、准确的测量是精细农业中需要解决的关键技术.为了实现土壤水分的实时测量,设计一种水分快速测量仪是十分必要的.为此,在研究用于测量水分的光谱技术基础上,提出了一种基于MSP430F149单片机为核心的土壤水分测量方案,详细地阐明了土壤水分测量仪的软硬件和抗干扰设计.由于该测量仪具有体积小、低功耗、实时性好等特点,有利于进行野外实时测量.     

水稻智能化催芽监控系统的设计

催芽是水稻生产过程中的重要环节,随着农业技术的不断发展,对催芽技术也提出了更高的要求。为了保证水稻催芽系统智能化、规模化发展,采用组态软件,设计了一个水稻智能化催芽监控系统。该系统可以对催芽所需的温度、水循环等环境参数进行监控,满足水稻催芽不同阶段所需的条件。运用组态软件开发出上位机监控系统,实现整个系统中数据信息和工作模式的实时监控、数据存储、工艺流程的动画显示等功能。该系统性能可靠稳定,能够实时、全方位地监测与控制各环境参数,为水稻催芽产业的发展提供自动化技术支持。     

基于ZigBee的温室监测系统设计

针对国内现有温室建设情况,设计一种新型的基于ZigBee无线传感器网络的温室监测系统。该系统在TI公司CC2530芯片和免费ZigBee协议基础上,通过对系统的软硬件设计,实现了温室内温度、湿度以及农作物叶片温湿度的实时监测,为农作物疾病预防提供有效保障。测试结果表明,系统运行可靠、采集灵敏,满足系统设计和实际需求。     

太阳能农机发动机监测系统设计—基于智慧农业物联网信息采集

为了解决农机在恶劣条件下无线通信传感器节点功耗大的问题,提高农机发动机监测系统的整体性能,设计了一种基于智慧农业物联网信息采集的太阳能发动机监测系统。该系统采用太阳能进行供电,并利用WSN网络对太阳能电池和发动机状态进行监测,有效提高了监测系统的稳定性,满足了传感器节点的持续能量损耗。基于WSN的太阳能农机发动机监测系统采用了无线传感网络和串口通信,使用了传统的串行接口,其监控中心作为数据处理服务器,系统可以实现对光伏电池电压、电流和温度的测定,实现对发动机转速、温度和噪声的测定,并根据测定值及时地做出预警,实现远程操控;并对系统进行了测试。测试结果表明:该监测系统可有效完成光伏电池和发动机的状态监测,为新型农机监测系统的优化提供了一种新的低碳设计方法。     

基于ZigBee的寒地水稻温室大棚智能控制系统设计

针对我国北方寒地水稻育秧大棚的结构特点,设计并开发了一套基于ZigBee的智能控制系统,并构建了该系统的星型网络,用以实现将传感器采集到的数据进行无线传输的功能。系统进行数据采集的模块分别采用AT89S52单片机、数字式空气温湿度传感器DB420、数字式土壤温度传感器DS18B20和数字式土壤水分传感器SM2802M,用这些模块来监测空气中的温湿度、土壤温度以及土壤水分等,将监测到的数据通过JM12864F显示出来。这些采集模块还可以监测到大棚内的空气温湿度、土壤温度、土壤水分含量等实时信息,并对这些信息进行分析处理,将分析处理的结果发送到用户手中,达到远程监控的目的。     

基于物联网的水稻生产过程精准管理系统开发

为实现水稻生产全过程的精准管理,建立了基于物联网的水稻生产全过程精准管控系统。利用无线传感器网络建立了基于物联网的农情信息监测系统,实现空气温度、湿度、光照强度等气象信息和水稻田水位、土壤含水量等信息的实时监测;开发了基于物联网的水稻农情监测物联网系统。建立了水稻种植记录管理数据库,开发了系统,实现了水稻生产全过程的溯源管理系统。     

基于压电冲击法的水稻穴直播监测系统设计与试验

为精准实时监测水稻穴直播机播种状态,提高监测稳定性,以弹射式耳勺型水稻穴直播排种器为研究载体,采用PVDF压电薄膜为传感元件,以ATmega328P MCU控制器为核心,基于压电冲击法设计了水稻穴直播监测系统。通过分析种群投种轨迹,设计了可辅助监测且导种成穴的导种管,确定了PVDF压电薄膜传感器的安装部位。结合排种器多粒穴播作业特点,确定了4种作业故障监测算法。设计了系统硬件电路,开发了蓝牙无线串口传输APP,实现了上、下位机无线通信。台架测试表明:在不同工况下系统灵敏度均在90. 83%及以上,可实现对信号的有效采集。由田间试验得到系统的重播监测精度、漏播监测精度及有效监测精度的平均值的最小值分别为81. 79%、80. 42%和97. 67%,且系统在机具发生重播或漏播时可进行声光报警。该监测系统满足水稻穴直播监测要求,有助于提高水稻穴直播作业质量。     

甘蔗联合收割机作业远程信息平台设计与实现

甘蔗收割机作业工况数据的实时监测具有重要的实际意义,设计并实现一种基于云平台的甘蔗收割机作业远程信息平台。通过PLC、CAN总线和Modbus协议完成车载端的现场作业数据实时采集,使用通信模块并采用MQTT协议将数据上传到云平台,终端用户可以通过手机App或Web访问云数据,实现移动终端对甘蔗收割机作业工况数据的实时监测。通过现场测试结果表明：在1.52 h内,实际收到甘蔗收割机实时传来数据5 465条,数据丢失7条,数据准确率为99.88%,丢失率为0.12%。该系统对甘蔗收割机数据监测参数准确,实时性高,能够实现甘蔗联合收割机作业数据的实时采集、远程传输、数据储存与分析等功能,为甘蔗联合收割机的智能化与信息化应用提供了技术支撑。     

水稻生长信息动态监控系统设计—基于物联网技术

获取水稻的相关生长信息可以动态监控和实时掌握水稻的生长情况,是实现水稻生产管理的自动化和智能化基础。为此,基于物联网技术,设计了集水稻生长过程数据采集、视频信息传输、后台数据分析处理和水稻生长精准调控等功能于一体的水稻生长信息动态监控系统。根据该系统,对植物工厂中种植的4种水稻作为试验田进行研究,选择株高、有效穗数和叶绿素含量这3种性状作为监测对象,并与人工测量数据进行比较,发现该系统可有效监测水稻的株高、有效穗数和叶绿素含量等数量性状,结果表明:系统可实现水稻生产中资源的合理利用,保证水稻高质、高产。     

基于Zigbee技术的果园生态环境监测系统

针对我国水果生产管理水平较低、尚无科学的方法实时监测果园生产环境和果树生长状况的现状,提出了一套无线实时监测果园生态环境的方案.该方案基于无线通信协议Zigbee技术,采用Microchip公司的Zigbee协议栈和开发平台,构建了星型无线传感器网络.以温度数据采集为例,介绍了无线传感器数据采集单元;研究分析了Zigbee协议栈网络的形成过程及数据采集发送程序,该程序完成温度数据采集,并无线发送.测试证明,该方案实现环境参数无线采集,为果园环境监测提供了有效的解决方案.     

基于专家系统的南通地区稻田自动灌溉系统应用

为实现水稻灌溉节水,研究了一套安全可靠,操作简便,便于推广应用的稻田全自动化智能灌溉系统。该系统根据水稻高产、节水灌溉理论和稻田土壤水分与稻田地下水埋深关系,运用电子智能控制技术,实现水稻全生育期的自动化智能灌溉。     

基于网络监测平台的农林间作耗水特征和灌溉制度

针对特定生态区的种植方式和作物对水分的需求差异,在大田生产条件下对农林复合系统的土壤水分动态、作物日耗水量和灌溉制度进行了试验研究。以新疆枣、棉间作为主要研究对象,利用频域反射法(FDR)土壤水分传感器实时监测农林复合系统下,不同间作带位置的根层土壤水分动态和耗水量。以农作物根层土壤的含水量变化为主要指标,分析间作作物的日耗水量,结合农林复合系统中根层土壤的水分饱灌点和补灌点,确定农林复合系统的最佳灌溉时间和灌溉量。通过实验分析,提出了基于网络平台的农田灌溉警报系统,对农田进行实时监控和管理,预测灌溉时间。结果表明提出的这种基于网络平台土壤墒情监测的灌溉制度方法,可以实时监测农田土壤的水分状况,为农田作物灌溉提供技术支持,对提高农田水分利用效率有着重要的理论意义和应用价值。     

寒地水稻育秧大棚智能控制系统设计——基于单片机

针对寒地水稻育秧大棚的结构特点,提出并开发了基于单片机的寒地水稻育秧大棚智能控制系统,实现了对传感器采集到数据的处理分析。系统控制装置组成的核心是计算机和单片机。数据传输的通信网络方式采用的是RS485总线方式,通过计算机上实时显示的数据及存储模块中存储的历史数据来监测棚内的各种环境参数的情况。另外,本系统还可监测农业设施现场空气温湿度、土壤温度、土壤水分含量等,并进行统计分析,根据育苗温度设置上下限值,控制电机通风换气等过程的决策和远程调控[1]。     

基于物联网技术的智能灌溉系统设计

为了实时监测土壤湿度,通过Wi-Fi技术、土壤湿度传感器、Arduino Uno微处理器和Web服务器设计出基于物联网技术的智能灌溉系统,搭建了以土壤湿度传感器和Arduino Uno微处理器为核心的硬件体系,并通过Java语言编写JSP程序完成软件设计。通过试验,该系统可实时监测土壤水分,当测量数据小于设定的阈值时,自动开启浇灌设备,对土壤水分进行智能调节。采用此方法,可使用简单的电路完成复杂的功能,大大降低设计成本,适用于需要实时监测土壤水分的场合。      

基于无线传感器网络和LabVIEW的粮仓监控系统设计

鉴于粮食储备安全的重要性,提出了一种基于无线传感器网络和LabVIEW的粮仓监控系统设计方案。该系统采用无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)对粮仓环境进行监测,遵循Zigbee协议将传感器采集的数据以无线方式传输给网关节点;网关节点通过串口将数据传给监控中心;监控中心采用LabVIEW完成数据的实时显示、分析、存储,以及对异常情况的报警,系统实现了对粮仓的智能监控。     

大田WSN生态测控系统的Internet远程接入设计

提出了一种利用无线传感器网络技术和Internet技术实现大田远程管理和精确测控的方案。该方案基于IEEE802.15.4/ZigBee协议组织网络,以基站为数据中心,并通过GPRS网络接入因特网,实现大田WSN与In-ternet无缝连接。在分析了协议转换方法的基础上,对基站的硬件结构进行了详细设计。采用该方案可将Inter-net网络延伸至农田,为建设精确化、自动化和信息化的农业实时测控系统提供参考。