农业设施测控系统的研制

该文简要介绍了在农业设施中以新型单片机AT89S8252为核心的测控仪表的组成特点及其硬件与软件的优化设计方法。重点介绍了在农业设施群中，通过多机通信技术，用一台PC机集中数据采集、管理、控制各个设施中的测控仪表的主从多机工作模式，以及在这种工作模式中，单片机与PC机的串行通信接口硬件设计、通信软件设计、PC机的界面设计特点及设计方法。这些设计使得该系统在农业设施中推广成为可能。     

基于ZigBee的无线土壤温、湿度监测系统的设计与实现

介绍了以CC2430单片机,ZigBee协议及上位机软件为核心的无线网络监控系统。该系统主要用来监控土壤的温度及湿度。介绍了如何利用cc2430的硬件资源及ZigBee协议的无线组网功能来实现土壤温湿度监控系统的硬件和软件。重点阐述了系统硬件构成及软件的实现过程。由于本系统实现了c51与cc2430的通信,使连接传感器的c51与无线通信的cc2430形成了各自独立的模块,从而是电路设计简化;由于本系统实现了无线网络与上位机的通信,可以方便的通过上位机软件来控制、分析、存储、图像显示整个无线网络的数据,从而使软件系统功能变得强大。这使整个系统具有低成本,低复杂度,功能强大,模块化,便于调试等优点。     

故障树分析在水产养殖监控系统可靠性设计中的应用

简单介绍了水产工厂化养殖计算机监控系统的组成及工作原理，该系统是一个由工业控制计算机作为上位计算机、单片机控制系统作为下位计算机的典型计算机集散控制系统。为保证系统工作的安全可靠性，增强系统的实用性，以鱼类因水体溶解含氧量严重超限而死亡作为顶事件为例，进行了故障树分析，得到了提高系统可靠性的基本思路：即利用单片机和上位机的软硬件冗余资源来构成容错系统，通过改变故障树的拓扑结构来减少低阶最小割集数，以降低顶事件发生的概率。通过对故障树的评价，提出了提高系统可靠性的基本方法，主要有：减少人为操作失误；单片机系统硬件进行可靠性设计；单片机和上位机的控制系统软件中增加和完善纠错程序和故障诊断程序。理论分析和试验结果表明，采用文中所述方法能有效消除系统中由于部分硬件故障、软件缺陷、人为失误、以及受外界电磁干扰等不良因素所带来的不利影响，保证水产养殖的正常进行。     

智能温室群集散控制系统设计研究

该文介绍了以ＩＢＭ－ＰＣ机为上位机、ＭＣＳ－５１单片机为下位机的智能温室群集散控制系统的工作原理及功能。阐述了该系统的软、硬件实现方法。系统操作方便,性能价格比高,为建立国产温室群生产基地,实现高效、规模生产提供了技术措施。     

TP-801微型单板机对人工环境的控制系统

用微型机控制气候箱或温室小气侯技术,是七十年代末期发展起来的环境调节工程新技术。在黄瓜等高产模式的基础上,我们几年来做了如下两方面工作:(1)硬件方面,以TP—801单板机为核心,做为直接数字控制机.以4(1/2)位面板表为A/D转换器。输出指令形式用0.1讯号表示,指挥执行机构。(2)软件方面,建成了调节温、湿、光、CO₂的适时控制系统,包括以日照为基础的变温优化管理程序。此外还编制了3—4要素的顺序逐日控制程序。(有关黄瓜变温控制栽培及控制指标的探讨另文发表)。     

基于现场总线思想的分布式温室智能控制系统

温室自动控制系统是提高温室生产经济效益的关键之一。参照自动控制系统的发展趋势，开发了基于现场总线思想的分布式温室自动控制系统；系统硬件由上位机、智能控制器和智能节点3层组成，采用485总线作为层间通信网络。系统软件应用了实时数据库、智能控制、开放的通信协议、实时决策及模型更新和双向看门狗技术。大约1年多的实际运行效果显示，系统功能完善、可靠性高，适合在温室生产中推广应用。     

用计算机控制化肥的施用量

<正> 新的环境保护政策要求在农业生产中大大地减少化肥的施用量,为此,丹麦阿格洛丹公司开发出一套安装在拖拉机上的计算机系统,这套计算机系统是专门用以精确地控制拖拉机施肥时的化肥数量,也就是在保证农田较高的产量前提下,仅施以尽可能少的化肥。这套计算机系统的主要工作原理是将拖拉机向前运行的速度同化肥的施量关联起来。同时它能掌握操作者预定的单位面积的     

CAN总线在拖拉机检测线中的应用设计

该文设计了一套基于CAN总线的拖拉机检测线数据采集系统,解决了目前检测线布线复杂、可靠性低、不适于联网的问题。系统由5个CAN节点组成,分别进行各个检测工位的测试,主控PC机采用PC-CAN适配卡与各个节点通信。完成了CAN节点、PC-CAN适配卡的软、硬件设计和整个系统的调试工作。     

基于物联网的农业温室大棚监控系统设计

农业的健康发展是社会稳定发展的前提,物联网技术在农业上的应用能更好地实现农业生产的高效率、高产出、绿色生态和精准安全等。监控系统是目前农业物联网发展的主要方向。因此,介绍了基于物联网技术的农业温室大棚监控系统架构,系统需要的硬件配置及软件设计,完成了基于物联网的温室大棚系统的设计。     

采用交叉补偿解耦的乌龙茶自动烘焙机温湿度模糊控制

清香型乌龙茶烘焙机温湿度控制存在严重交叉耦合及大滞后特性,其模型参数不确定,难以获取精确的温湿度控制精度。利用模糊推理合成规则,提出了一种有效的交叉解耦手段,获取较精确的温湿度控制结果,较好解决了控制对象的交叉耦合和滞后问题。MATLAB(matrix laboratory)软件仿真结果表明该方法响应速度快,控制精度高、超调量小,无需建立精确的系统模型,能够满足茶叶烘焙机温湿度精密控制的要求。实际运行表明,温湿度误差可控制在理想的精度范围,温度控制误差不大于1℃,相对湿度误差不大于2.5%。     

温室群主要环境参数分级监控系统研究

本文阐述了以IBM微型计算机为上位机,以SDK-86单板计算机或以MCS-51单片计算机为下位机的温室群主要环境参数分级监控系统的工作原理,功能及特点。较详细地介绍了硬件,软件结构及实现方法。本系统具有多输入/输出通道,结构简单,运行可靠,优良的性能价格比及六段变温管理等特点。可供温室或温室群多种监控要求的场所选用。     

基于LabVIEW的生物发酵过程远程在线监控系统设计

微生物发酵工程是现代生物技术及其产业化的基础,随着微生物技术的迅速发展,发酵工业的生产规模不断扩大,迫切要求对发酵过程进行先进的控制和优化.目前,LabVIEW在发酵过程在线监测与自动化控制领域已经有了一些成功的应用,并越来越受到欢迎,但是大多数研究以上下位机的控制方式为主,对发酵过程进行异地网络化监控少有报道,该文详细介绍整个系统在线监控与远程监测过程的实现.利用LabVIEW虚拟仪器开发平台,结合可编程逻辑控制器(PLC)网络和各类传感器,基于Modbus总线通信协议,实现了生物发酵过程各参数的实时采集和控制,并利用DataSocket技术实现了远程监控.详细介绍了监控系统的结构和硬件构成,以及各功能模块实现的关键技术.实验表明:该系统运行可靠稳定、能较好地实现发酵过程远程数据传输和实时监控.     

基于嵌入式Linux技术的农产品流通追溯系统设计与实现

农产品流通环节是实现农产品质量追溯系统的关键环节,为改进传统方式如索证、索票等在建立农产品流通追溯系统时存在的操作不足,该文以农产品可信流通控制技术为基础,采用“硬控制”的设计思路,以自主研发的多功能嵌入式农产品流通专用设备为控制工具,以上位机农产品流通追溯系统为业务支撑,建立了基于Linux嵌入式技术的农产品流通阶段质量追溯系统。多功能流通专用设备集RFID（radio frequency identification）身份识别、二维条码打印、无线数据上传于一体,实现了产品准入、市场抽检和市场追溯,并通过网络、POS（point of sales）机实现了公众查询追溯服务,建立了可操作的农产品流通追溯系统模型,具有良好的推广应用前景。     

某水电站坝区侏罗纪"红层"沉积演化特征及其工程影响

岩石成岩环境及沉积演化特征很大程度上决定了岩体后期浅表生改造的基本类型和特征,从而影响及控制人类各种工程建筑的安全与稳定.根据某水电站坝区中侏罗世古沉积环境的研究,讨论作为该水电站坝区工程载体的一套中侏罗世"红层"的沉积演化特征,并探讨由此建造特征决定的坝区砂、砾岩浅表溶蚀的发育特征、控制因素及其工程影响.     

县乡企业能源审计计算机系统

县乡企业能源审计计算机系统是以能源审计的多组数学模型为基础编制的计算机软件包,该软件包与相应选定的计算机硬件及其支持软件结合组成系统,完成能源审计要求。 由于县乡企业专业多,所以研究的边界很宽。为实现这种边界很宽的用户系统的功能与环境要求,我们采用了变参结构的程序设计方法。从而使程序占内存少,冗余度低,易于扩展,可以在高、中、低各档次计算机上使用,适于在各类县、乡企业中推广使用。 本研究是采用菜单与模块(函数化子程序模块)对接的变参结构。即审计分析、报表分析、图形分     

适应场景光照变化的桔小实蝇诱捕监测系统优化设计与试验

为了减少光照造成的桔小实蝇误判,该文在前期设计的基于视频监控的桔小实蝇诱捕装备的基础上,优化改进了硬件装备及监测执行算法。主要通过对装备遮光系统和太阳能装置的改良及Wi Fi/4G等技术的应用形成了一套较完善的集采集、处理、传输和供电为一体的桔小实蝇诱捕监测新装备。同时,改进提出了一种可适应场景光照变化的桔小实蝇检测算法(Bactrocera dorsalis detection algorithm under lighting variations,BDDA-LV),并对软件系统的控制流程与感兴趣数据的判别、获取及传输进行优化,最终形成了一套有较好人机交互的桔小实蝇监测软件系统。通过对新旧桔小实蝇检测算法及系统分别开展了室内和野外试验,结果表明,在中度光照影响下,BDDA-LV算法错误率为7.21%,比原算法降低19.07%,且其运算耗时为原算法的41.7%。在严重的光照影响下,BDDA-LV算法错误率为12.4%,比原算法降低23.07%,且其运算耗时为原算法的42.2%。同时在广州市天河区杨桃公园自然环境下进行了的较长期系统监测试验,该系统可实时稳定地对桔小实蝇进行监测计数。通过对2015年6月18日至24日自然环境下的试验,用计算机系统记录和人工计数比较分析,得到计算机系统计数1634头,人工计数1613头,准确度达98.7%,比优化之前在实验室进行监测试验的系统跟踪精度提高了3.8%。该文所提出的BDDA-LV准确率和运算速率都远高于BBDA算法,整个系统拥有较高的精度和稳定性,具有较好的推广应用价值。     

花卉幼苗自动移栽机关键部件设计与试验

为实现盆栽花卉幼苗机械化移栽作业,减轻人工操作劳动强度,该文对花卉穴盘苗自动移栽机的关键部件进行设计。基于机器视觉技术获取花卉幼苗生长信息,采用区域目标像素统计的方法对幼苗生长状况进行评价,并对优质种苗进行定位,剔除缺苗、劣苗。为满足不同规格穴盘通用性和种苗无损操作要求,设计了弹簧驱动柔性可调的幼苗根部夹持手爪,通过对手爪的力学分析计算,优化其中关键零件的结构参数。移栽机控制系统由PC上位机扩展多路电机驱动节点,以满足多轴控制需要。基于自动移栽机试验平台,对各关键部件进行试验测试,结果表明系统移栽作业效率小于800工作循环/h时,夹持手爪能够对幼苗进行可靠操作,移栽成功率95%以上,此外视觉系统对幼苗识别准确率87%以上。     

基于视觉伺服的联合收割机群协同导航从机定位方法

针对收割机群协同导航从机实际定位需求,在分析主机与从机间相对位置关系的基础上,提出了一种采用视觉系统求解靶标投影矩形区域形心坐标,并以此作为导引信息,引导相对位姿测量装置测量从机相对主机位姿,实现从机精确定位的方法。重点对从机定位方法中需解决的运动靶标跟踪和对靶控制2个关键问题进行了研究,提出了一种基于双重波门的运动靶标跟踪方法和一种基于变尺度变论域模糊控制的对靶控制方法。试验结果表明,该文所提定位方法基本不受收割机前进速度的影响,不同速度最大偏差的标准差为0.003 5 m,平均偏差的标准差为0.002 3 m。     

基于PC机的多路库房温度巡回监测系统

本文介绍基于ＰＣ机的多路库房温度计算机自动监测系统，并着重阐述了系统硬件与软件的结构组成与工作原理。     

基于最优滑转率的电动车辆驱动防滑控制策略

针对目前大功率运输车辆在起步阶段车轮容易出现打滑空转现象,提出了基于最优滑转率的驱动防滑控制策略,将驱动防滑控制系统应用到重载运输车辆上。通过监测车辆行驶滑转率,由模糊控制系统控制电机调整转矩,将轮胎的滑转率控制在最优滑转率附近。在Matlab/Simulink建立仿真模型,并进行一系列在不同路面工况下的仿真试验。结果表明模糊控制能够有效控制滑转率,能够将滑转率稳定控制在0.2左右,并且提高利用附着系数,使其接近路面自身的附着系数。在低附路面仿真结果中,将车身加速度从0.8提高到了0.95 m/s2左右,并使其稳定在0.95 m/s2,达到了提高车辆的动力性的目的。最后,依据工业级的嵌入式系统Compact RIO-9024和PXI8110搭建了硬件在环仿真系统。通过对该系统的硬件在环仿真研究,整车在不同路面上的响应时间小于1 s,能够满足实车行驶时的实时性要求,验证了模糊控制算法的实时性。该研究可为大型工程运输车辆的驱动防滑设计提供参考。