叶菜立体栽培装置控制系统设计

针对温室内空间有限而种植需求较大的情况，设计了一种叶菜立体栽培装置系统。该系统由电机传输和气缸联合构成，为提高系统可靠性和可操作性，在该装置的自动控制系统中采用PLC控制方式，温湿度检测、CO2检测和到位检测等控制，并通过使用光照传感器与升降装置相结合，实现叶菜最大化生长。系统安全可靠，实用性强，为实现温室内空间利用最大化、机械化和自动控制操作提供了很好的参考。      

循环式岩棉栽培水肥一体化装备及控制系统研发

为提高我国循环式岩棉栽培水肥管理水平，自主研发设计了循环式岩棉栽培水肥一体化智能装备及控制系统。系统根据植株的生长发育状态、需水需肥规律以及环境条件，通过智能控制系统全自动地进行营养液的检测、配比和灌溉决策，并结合营养液回收消毒技术，实现营养液的重复利用。系统提供便于操作的硬件设备以及全自动智能运行的控制系统，可对岩棉栽培水肥实现全自动智能精准管理，节水节肥20%以上，实现农业生产的零排放。经过在不同园区的试验和应用，验证该系统运行稳定，适用性强。在宁夏园艺产业园番茄生产应用可达到45.4 kg/m2的高产。      

植物工厂自动立体栽培系统研发

为实现温室栽培输送全自动化、减少人工成本投入和提高温室内叶菜产量,研发了一种自动输送立体栽培床系统。该系统以立体栽培模式为基础,包括3种自动输送系统:补光灯高度自动调节系统、床架装运自动对接推送系统和AGV自动运输系统。该系统的研发填补了温室内自动适应补光的国内空白,实现了温室叶菜种植空间最大化利用。该套系统安全性高、实用性强,为温室立体栽培全自动化输送奠定了基础。      

阳台农业立体栽培自动控制系统设计与实现

从解决阳台农业立体栽培系统的自动补水、补光问题出发,针对人工定时补给和传感器自动感应补给的不同操作需求,设计开发了基于STM32F103微控制器作为嵌入式芯片的立体栽培架自动补给控制系统,实现了硬件和软件结合的自动补水与补光控制。测试结果表明,该控制系统可较好地实现通过时钟进行人工定时准确精量补水、补光控制,也可有效获取基质湿度传感器及光照传感器的实时数据,根据浇水及光照设置阈值,开启或关闭补光补水控制,达到栽培架中基质水分及植物需光有效补给的目的。通过多次运行,该系统性能稳定、可靠,可满足阳台农业立体栽培系统自动补水、补光要求。     

气雾栽培式家庭植物工厂设计

为满足城市居民的家庭种植需求,开发一种气雾栽培式家庭植物工厂系统.以触摸屏PLC一体机作为控制器,采用LED光源,对营养液循环处理系统、环境调节控制系统、人工光系统进行针对性设计和设备选型;分别进行PLC软件、触摸屏软件和移动终端应用的设计开发,实现对家庭植物工厂的设备运行状态、环境因子、营养液因子等信息的监测与执行设...     

沼液在气雾栽培技术中的应用研究

文章旨在研究沼液的资源化处理技术,将沼液应用到气雾栽培技术中,实现沼液减排与资源化的耦合.结果表明,沼液是一种较好的有机肥料,牛粪原料沼液中各种营养物质含量比例协调,适宜在气雾栽培技术中应用.沼液在经过24h曝气、调节pH值至6.0 ～8.0,调节EC值至1.2 ～3 mS·cm-1等预处理工艺后,可有效应用于气雾栽培种植技术中.用沼液进行气雾栽培蔬菜可明显提高蔬菜品质,沼液-气雾栽培蔬菜中维生素C,总糖等指标高于无机营养液-气雾栽培蔬菜,硝酸盐指标低于无机营养液-气雾栽培蔬菜.经济分析结果表明,与无机营养液-气雾栽培工艺相比,沼液-气雾栽培工艺种植蔬菜的亩运行成本可降低2.4万元.     

食用菌工厂化栽培环境的远程监测系统

分析了食用菌工厂化栽培环境远程监测系统的设计方案、硬件系统和软件系统.该远程监测系统采用PC机与以太网数据采集控制器进行通讯,对组态软件进行二次开发.实时采集和远程监测温度、湿度、光照强度和CO2浓度环境参数.运行试验表明.该系统具有性能稳定可靠、安装简单、监测精度高等特点,实现了各参数的实时动画显示、趋势曲线显示、数据库查询、报表输出打印等功能.     

基于VB的电喷发动机运行监控系统开发与实现

发动机运行监控系统将人机交互界面嵌入PC机中,通过串行通信实现发动机运行状态参数的实时采集、显示以及在线调整。本文利用VB6．0设计了电喷发动机运行监控系统,通过VB6．0Active中的MSComm通信控件。实现了在windows环境下的上位机和主控单片机之间的串行通信,并通过对标志位的判断实现上、下位机参数的对应可视化。实验表明该系统能够较好地提高发动机参数匹配效率,从而获得发动机各工况下的最佳控制参数值。     

植物工厂种植板物流输送系统设计与试验

植物工厂作为目前最高水平的设施农业生产方式,成为近年来研究的重点。多层式立体栽培种植模式最为常见,主要输送方式为人工搬运种植板输送,由于人工搬运效率低、成本高,存在高空作业安全隐患,严重制约了植物工厂作业效率的提高。为此,研发了一种种植板物流输送系统,以立体栽培种植模式为基础,包含地面输送系统、提升车系统及栽培架内无线引导车系统。同时,运用Flexsim软件对该种植板物流输送模式进行仿真,并进行性能试验,结果表明:系统能够实现植物工厂立体栽培模式下种植板的自动化运输作业,作业效率达到500穴盘/h,达到国内领先水平,可为相关植物工厂立体物流输送模式的设计提供理论依据和技术支撑。     

基于组态王和PLC的菜籽冷榨监控系统

基于低温环境下菜籽冷榨油的生产工艺,对某油料所榨油生产车间中的斗式提升机、刮板机、绞龙、微波设备、榨油机等生产设备的控制及其生产参数的监控方面进行深入的研究,并设计出满足生产需求的软件控制方案,在可编程序控制器上完成对控制方案的实现与运行监测。设计出菜籽冷榨监控系统的硬件架构,最后在组态王软件上开发出上位机界面,实现菜籽冷榨监控系统的整体设计。该系统满足生产需求,且在现场能稳定运行,大大提高榨油车间的生产效率。     

太阳能光伏植物生长系统的设计与试验

为实现无常规电力条件下植物可控环境培育,提出了一种太阳能光伏植物生长系统。该系统针对高热地区,采用光伏发电系统、培育室、冷却系统和环控系统等4部分组成了降温环控装置,光伏发电系统为整个系统提供用电;培育室是保障植物正常生长的区域,采用密封处理,孔隙率为0.002 4‰;冷却系统由制冷机、制冷风扇、冷却铜管和循环水泵组成,用于降低培育室内温湿度,维持培育室环境参数平衡;培育室环境控制基于STC8 9 C5 1单片机为核心的环控系统,通过传感器实时采集培育室内环境参数,将获得的环境参数与预先设定值进行对比,进而驱动冷却系统工作;植物生长所需用水量预先计算出用量,一次性装入培育室,由环控系统按时按需补给培育室内植物。初步试验表明:培育室内部温度能够维持在31~39℃,湿度维持在72%~85%RH之间。     

基于嵌入式Linux内核移植设备驱动的微喷自动装置

为了实现精准灌溉和节约用水的理念,提出了基于嵌入式Linux内核移植设备驱动的温室微喷自动装置。通过分析温室参数和作物生产信息,利用传感器网络采集温室内温、湿度等环境因子,采用微喷灌调节和控制温室内环境,为农作物生长提供最有利的条件。文中重点研究了嵌入式内核系统、传感检测网络、数据处理单元及水泵送水管道组件的微喷自动控制装置,并搭建了试验平台。试验表明:该系统能实现对温室环境实施实时监测,可通过电磁阀控制执行器进行微喷灌水,有效控制环境因子,可靠性强、稳定性高,对微喷灌溉应用于农业种植具有重要指导意义。     

种子逆境培育仿真智能控制系统装置的研究

种子逆境培育仿真智能控制系统装置可以不受外部环境地理条件的限制,利用空调机、温湿度传感器、加湿器及PLC人机界面传输等设备,提供一个"模拟春天"的温湿度、光照、昼夜变化的育种空间,快速准确地把种子在逆境地理环境下特性指标数据测试出来,提供给种子繁育专家,从而缩短了品种繁育周期,节约了育种成本,为种子繁育企业提供支持.     

节能优化北方日光温室多样化智能控制系统设计

智能温室可促进现代农业发展,实现农作物的优质优产,带来较大的经济效益。针对我国西北地区的气候条件,研究设计了一套日光温室多样化环境智能调控系统。该系统将一年中温室调控按照最优节能分为6个阶段,应用现代检测技术实现对不同工作模式下的温室环境温度、环境湿度、土壤湿度、CO₂浓度、光照度参数进行采集;运用可编程控制技术实现对各参数的数据处理及对卷膜、湿帘风机等执行机构的动作控制;运用组态王监控软件实现温室环境参数的监控和手动控制。运行结果表明,该调控系统运行稳定,基本满足控制要求。      

蔬菜温室智能控制系统设计

为有效完成蔬菜温室内温湿度的实时检测,设计了以单片机Arduino为控制核心的蔬菜温室智能控制系统,使用温湿度传感器DHT11实现对温室内温湿度的采集。该控制系统可以根据检测结果通过神经网络对温室环境进行调节,从而实现对蔬菜温室环境自动化控制,优化蔬菜生长环境。      

基于Elman神经网络的温室环境因子预测方法

针对目前温室环境系统中,环境监测数据只能反映当前环境状况,无法预测温室环境变化趋势,导致温室环境控制效果差的问题,提出一种基于Elman神经网络的温室环境因子预测方法。以采集的温室内温度、湿度以及二氧化碳浓度的历史数据作为预测模型的输入,建立Elman神经网络预测模型,进而实现精确的温室环境因子变化预测。结果表明,Elman模型优于BP和RBF模型,温度、湿度和二氧化碳浓度预测结果的均方误差分别为0.003 9、0.005 9和0.028 3,决定系数分别为0.991 5、0.967 8和0.973 9。该模型预测结果较理想,可以为温室环境调控提供一定的决策支持。     

双孢菇工厂化生产环境因子调控系统设计

双孢菇工厂化生产中环境因子是影响双孢菇的生长发育的主要因素。为此,针对双孢菇高效工厂化生产对环境条件的要求,开发了控温、调湿装置,设计了多因素模糊控制策略,实现了环境温湿度、培养料土温湿度的综合调控。试验结果表明:系统正常运行状态下,培养料土温度控制偏差小于0.7℃,温度上升响应速度大于0.4℃/h;环境湿度调控偏差小于3.5%,湿度上升响应速度大于5%/h;喷淋后培养料土各点位均处于最适含水量范围,含水量标准差约为4.04%。所设计环境调控系统整体性能稳定可靠,能够满足双孢菇生长所需环境要求。该系统可为双孢菇工厂化生产环境自动精准调控提供技术支撑。     

农业生产远程温湿度监控系统的研究设计

远程温湿度监控系统主要应用于农业生产的蔬菜大棚、温室、酒窖、种子种苗培育室等需要精确控制环境湿度和环境温度的地方。为此,研究了基于多点温湿度采集无线监控远程控制系统,并从系统的硬件结构、工作原理和软件平台几个方面进行论述。在实际的运行中,该系统具有较高的可靠性及扩展性,适合在农业生产中大面积推广和应用。     

日光温室群监控系统设计

为了解决传统温室群管理困难、调控复杂等问题,设计开发日光温室群监控系统。采用可编程控制器(PLC)作为系统主控制器,控制各温室内的控制节点,实现温室环境调控的自动化运行;应用无线通讯技术实现温室各模块之间的数据通讯;设计MCGS组态监控界面,实现温室群各执行设备的现场实时调控;设计PID通风控制器,利用粒子群算法优化控制参数,精确调控温室内湿度;应用巨控智能远传模块(GRM500)开发远程上位机数据管理系统,设计远程图形控制界面,实现温室的集群调控。测试结果表明,系统能够完成设计目标,自动化和智能化程度较高,便于用户管理温室群。     

基于LabVIEW的温室环境监控系统的开发

为了解决传统以硬件为主的温室环境监控系统的操作复杂、交互性差等问题,利用LabVIEW开发了基于虚拟仪器的监控系统。该系统实现了温室内温度、湿度的实时采集、显示和存储;同时,还提供了超限报警、历史数据查询等功能。测试表明,系统能够准确地采集和显示温室的温度、湿度,具有操作简单、交互性好和性价比高等优点。