基于“互联网+”的农业大棚系统设计研究

利用“互联网+”技术和传感器技术，设计了一种农业大棚监测控制系统。工作时，通过数据传输网络对传感器数据进行传输，经分析处理后，利用“互联网+”将参数信息传输至远程服务器，主控制系统根据环境参数阈值生成相关控制指令，实时对农业大棚内环境参数进行调整。试验结果表明：大棚智能监测控制系统能够准确地对大棚内环境参数指标进行采集，并进行智能化动态调整，为智慧农业生产过程信息监测提供参考依据。     

基于CC2530的温室智能移动监测系统的设计

介绍了一种基于CC2530的温室环境监测系统的设计,该系统由终端节点、路由节点、网关节点和个人移动终端组成,各节点完成温度、湿度、光照等大棚环境参数的采集,用户可通过手机移动终端Android系统实现对大棚环境参数的实时监测。     

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ZigBee和Arduino的温室参数采集节点设计

为提高温室大棚生产过程的自动化、信息化水平,开发基于ZigBee通讯技术的温室大棚环境参数采集节点。传统ZigBee节点多直接基于cc2530开发,协议栈不易掌握,开发难度大。为降低开发难度,缩短开发周期,系统选择基于开源硬件arduino和Zig Bee无线串口进行开发。选用SHT10、BH175FVI和MH-Z18 NDIR传感器分别监测温室环境的温湿度、光强度、CO2浓度,应用Arduino Mega2560对传感器监测的环境参数进行实时采集、处理;采用ZigBee无线透传模块TB0106构建Zig Bee通讯网络,各采集节点间采用ZigBee星型组网方式。介绍了软件总体设计流程图,软件采用模块化设计,方便进一步扩展功能。模拟测试实验表明,该系统具有良好的稳定性和较高的通信效率,可以满足温室大棚环境监测对无线通信网络的传输和组网要求,具有较高的推广价值和应用前景。     

智能车载环境参数采集机器人的研制

针对传统温室大棚参数监控系统大量布线、检测不便等问题,设计一种环境参数采集机器人,可用于温室大棚内的参数检测。采用载重量大、行驶稳定、越障性强的锌合金材料作为该机器人车载底盘二驱履带。数据采集系统由温度、湿度等传感器组成,用来实现环境参数检测。通过应用Wi-Fi无线传输技术,实时传输视频图像以及检测到的环境参数,基于App来实现机器人的前进、后退及转向的控制。结果表明:采用Wi-Fi通信模块作为数据通信的媒介并搭载AGV自动导引装置的参数采集机器人,对实现在温室大棚中的随时参数监测,提高采集数据的质量,降低人工劳动有重要作用。     

基于动态休眠算法的低功耗温室信息采集系统设计

在当前温室环境信息采集系统中无线传感器网络得到广泛的应用,如何降低无线网络的工作能耗成为研究热点。针对这一问题,设计一个低功耗无线温室环境信息获取系统,该系统采用网络动态休眠算法通过一个周期内的参数变化规律预测该参数变化量达到设定值所需时间,以此来控制传感器的开启和数据传输网络的通断,实现无线网络的动态休眠。通过在河北农业大学温室大棚所做的试验表明:设计的低功耗温室信息采集系统及动态休眠算法在低功耗节点、中等功耗节点和高功耗节点运行时,省电率分别为28.6%,33%,44.4%。该低功耗系统能够准确采集温室中不同节点的环境参数并将其上传至后台进行存储,可为温室生产工作提供重要参数信息,具有一定的推广价值。     

蔬菜大棚环境质量监测系统设计——基于网络通信技术

以蔬菜大棚环境质量监测为研究对象,基于网络通信技术、传感技术单片机原理,搭建大棚环境质量监测系统,对大棚环境内的光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度以及其他环境参数进行监测。试验分析数据表明：系统能够对大棚内的相关环境参数进行有效采集、分析和存储,运行性能稳定,具有较高的精度,可用于蔬菜大棚环境质量监测。     

温室环境信息实时监测与控制系统的设计

在LabVIEW的基础上,以STC89C52单片机为核心控制器,设计了一套温室环境实时监控系统,采用高精度数字温湿度传感器AM2315对温室大棚多点温湿度参数进行实时采集、传输。通过LabVIEW2010编写的上位机数据处理软件对数据进行接收、处理、存储,绘制温湿度平均曲线图,并实时显示温室内外温湿度、卷帘高度与通风口大小等参数;同时,实现了积温功能,且可根据植物种类的不同设置积温上下限。该系统具有硬件结构简单、成本低、使用方便、维护简单、工作稳定等优点。实验表明:系统可以在1s内对温室内最多15个节点和室外3个节点的数据进行循环采集和处理,并可根据设定的参数和温室内外的环境状况对通风口大小和卷帘高度进行自动控制,有效代替人工方法,稳定地用于温室大棚环境参数的自动化控制。     

基于ZigBee的温室大棚环境远程监控系统设计

课题组设计了一种温室大棚环境的远程监控系统,系统采用ZigBee网络对大棚内环境参数(土壤温湿度、光照强度等)进行实时监测,并将数据上传至上位机和手机,系统根据设定值自动控制大棚内卷帘、风机、灯光、节水灌溉等现场装置的启停操作。仿真实验表明,该温室大棚环境远程监控系统具有较好的监控效果,具有功耗小、投入成本低、控制精准等优点。     

基于移动端的温室环境监控系统设计

针对温室中的光照强度、土壤湿度、空气温湿度等环境参数的监控问题,设计了一种基于移动终端和WiFi无线通信的温室大棚在线环境监控系统。系统采用单片机和传感器完成光照强度等数据的采集,然后通过无线WiFi模块将温室现场的环境参数传输给移动客户端,并在手机APP监控界面上显示实时数据。试验表明:该系统具有操作界面简洁、扩展性强等特点,可以对温室环境参数进行有效的监控。     

温室环境多点数据嵌入式智能监测系统

应用温室技术进行农作物种植是实现我国农业现代化过程中的重要环节,温度和湿度是温室控制中的重要环境参数。为实现对多点温湿度数据的自动监测,设计了以32位ARM处理器S3C44B0X为核心的多路数据采集和处理系统。该系统采用单一采集中心和多个智能采集节点的分布式结构,节点与中心采用RS-485总线进行通信,采集中心实时地收集、处理和显示各智能节点传回的温湿度数据,可有效提高数据采集工作的效率和稳定性。     

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。     

无线传感网技术在水产养殖环境参数监测中的应用

针对国内水产养殖存在的在线监测系统受到现场条件限制,检测点不易更改和扩充,在恶劣和危险环境难以推广等问题,基于低功耗ZigBee CC2430无线通信技术设计一个水产养殖环境参数监测系统。对传感器节点进行设计,对养殖环境信号的采集、处理方法进行研究,为ZigBee网络降低了数据流量,在此基础上组建Zig-Bee网络,用于数据传输。该系统采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署网络节点,以ZigBee CC2430芯片为核心控制单元的传感器网络节点实时采集水体温度、溶氧量浓度和pH值等环境数据,将监测数据汇集到监测中心,实现统一的数据管理和网络路由监测功能。试验证明,该系统稳定性好,数据传输可靠性高,通过增加数据采集频率,减少了数据丢包率,适用于不便直接连线的水产养殖环境监测场合应用。     

基于嵌入式的智能温室监控系统

为实现便捷、实时监控温室内环境参数,利用嵌入式技术和Zigbee无线传感器网络技术设计一种基于嵌入式的智能温室监控系统。系统分为嵌入式监控终端、无线数据传输网络、采集执行机构。采集执行机构负责采集和调节温室内温度、湿度、土壤含水率等参数;使用Zigbee无线传感器网络传输数据;嵌入式监控终端选用ARM平台并搭载Linux操作系统,利用Qt开发环境所含数据收发、数据分析和历史备份功能编写监控软件,并为用户提供人性化操作界面。经测试,系统运行稳定,能够实时监控温室内不同区域的环境参数。     

农业温室大棚智能环境监测系统设计

环境控制对于提高温室大棚的利用效率、使之利于作物生长实现增产增收具有重要意义。本课题设计的温室大棚环境监测系统,采用先进的温湿度传感器采集温湿度信号,以单片机为硬件核心,采用基于专家控制系统的智能控制器对数据进行分析和处理,对大棚内的环境包括温度和湿度进行实时监测并做出相应控制指令。     

基于BH175FVI温室种植大棚光照监测系统的设计

介绍了以BH175FVI为环境光照值测量器件,设计出多节点的环境光照值监测系统。系统由主机和多个光照值监测节点组成,主机与节点之间由nRF905无线通信模块进行通信和数据交互,各测量节点将BH175FVI测得的光照值传回主机。测量节点分布在温室种植大棚中,使之对温室种植大棚的光照值进行监测。通过与专业的光照测量仪器进行数据测量对比,系统完全满足测量精度要求,使之在温室种植大棚光照监测中能够减少人力投入,提高生产者的管理效率。     

基于太阳能的大棚温控系统设计与试验

随着温室大棚种植规模逐渐增大,传统温室大棚环境参数的检测方法作业效率低,检测精度低,缺乏环境参数自动控制功能,温室大棚内的温度、光照度等参数无法保持在农作物生长所需的范围内,导致农作物生产质量不高,产量较低。为此,将太阳能照明应用在温室大棚温控系统中,进行了基于太阳能的大棚温控系统总体方案的设计,并针对总体方案中的硬件模块软件进行设计,对大棚温度和光照度进行仿真试验。结果表明:基于太阳能的大棚温控系统能够完成对大棚内环境参数的检测及相应的控制,可保证大棚内环境参数始终保持在农作物生长所需的水平下,提高了作业效率和产量,具有一定的推广价值。     

基于物联网的农田环境监测系统设计

为实现对农田环境参数的监测,设计了基于物联网的农田环境监测系统。系统基于EPC架构,构建网络框架,感知层采用ZigBee传感节点。传感节点实时采集与农田生产有关的多个重要环境参数,对作物形态进行可控图像采集,通过网络构建层将各种数据发送到远程监测服务层。对监测系统进行了试验,结果表明,系统可对播种进度、苗期、花期、施肥、打药、灌水、适时收获、病虫害和质量监控等过程中的信息进行采集。      

基于WSN的智能温室大棚自动定点喷灌系统

针对传统温室大棚灌溉智能化和自动化水平低的问题,采用无线传感器网络WSN技术设计了智能温室大棚自动定点喷灌系统。系统主要由监控中心上位机、多个温湿度监测和电磁阀控制节点、密封储水罐压力监测节点、充压机和水泵控制节点组成。通过温湿度传感器获取土壤表层的温度和湿度数据,并经过ZigBee网络将该节点ID和数据打包实时发送至监控中心上位机,一旦监测到的湿度低于设置的阈值时,会控制对应该区域的电磁阀开启进行喷灌,同时控制充压机保持储水罐内的压力为恒定值。试验表明,该系统能准确获取土壤表面的温湿度数据,实现了整个温室大棚的定点喷灌和密闭储水罐的自动补水功能。     

猪舍环境无线多点多源远程监测系统设计与试验

为及时掌握猪舍内主要环境参数的时空分布特性,设计了猪舍环境无线多点多源远程监测系统。采用ZigBee网状拓扑结构进行无线分布式组网,节点设备以"一主多从"的形式实现多点监测。从节点以STM32嵌入式控制芯片为核心,搭载温度、相对湿度、氨气浓度、二氧化碳浓度等多种传感器。各从节点将实时采集的数据通过主节点上传至服务器,最终在Web端实现系统远程监测的功能。在广东省某规模化种猪场进行系统测试,并分析了分娩舍内各环境参数的时空分布特性。试验结果表明:分娩舍各区域温湿度变化呈负相关性,相对湿度较高;舍内氨气浓度及二氧化碳浓度变化差异性极显著(P 0. 01);系统运行稳定,锂电池可持续工作170 h,平均丢包率2. 39%,各环境参数监测量准确可靠,区域性差别显著。该系统有利于快速感知猪舍环境参数分布特性,可为猪舍环境控制优化提供参考。