基于Android平台的家庭植物工厂智能监控系统

随着人们生活品质的提高,家庭植物工厂受到越来越多的关注。为此,设计了一种以LED光源模拟太阳光的人工光型密闭式家庭植物工厂。为了使该家庭植物工厂能够为作物提供适宜的生长环境,并且能够实现远程智能监控,设计并实现了一种基于Android平台的智能监控系统。该系统能够实时监测和显示种植空间的环境参数,可根据实际需要对种植空间的温度、二氧化碳浓度和LED灯亮度进行分时段的独立设置。该系统能够控制作物根部营养液的循环,可以通过WEB浏览器实现远程监控。系统运行情况表明,所设计的智能监控系统能够在以LED光源模拟太阳光的人工环境下,为作物提供满足要求的生长环境,并且通过对环境参数的合理设置,可以大大缩短作物的种植周期。     

基于ZigBee的密闭式LED植物工厂监控系统

利用无线传感网络技术、LED控制技术以及WEB技术,设计并实现了基于Zig Bee的密闭式LED植物工厂监控系统。本系统由3部分组成,包括以工控机为上位机的监控中心、基于Zig Bee的数据传输网络、基于RS4 8 5总线的环境数据采集。上位机运行基于tomcat的服务器程序,周期性地发送控制和采集命令,存储和显示相关环境参数信息,并提供远程用户浏览器访问;Zig Bee无线网络提供数据的透明传输,通过设计Zig Bee应用层协议控制数据包的传输目的地址,确保数据传输的可靠性和准确性;环境数据采集部分通过RS485网络采集和控制环境参数,如CO2浓度、温湿度、LED光照强度等。本文实现的基于Zig Bee的密闭式LED植物工厂环境监控系统,提供了一种低成本、低能耗、高效率并简单实用的植物工厂环境监控的解决方案。     

植物工厂环境控制技术研究

植物工厂环境控制包括营养液配制系统、灌溉系统、通风系统、温度控制系统、移栽机器人及视觉摄像系统,以及计算机控制系统的软硬件构成。对上述系统进行了介绍,并提出了我国植物工厂研究应注意的问题。随着科技进步和国民经济发展,植物工厂技术的应用得到快速推进。植物工厂是现代农业发展的高等级阶段,是一种高技术、高投入、高产出、装备精良的生产体系,植物工厂车间是比较完善的保护地生产设施,利用这种设施可以人工控制环境条件,一年四季进行各类花卉、蔬菜和水果的生产。20世纪以来,科技进步特别是大数据、互联网+、物联网等技术的发展和应用成本的降低,植物工厂车间环境调节和控制技术水平不断提高,植物工厂车间智能综合环境控制系统,在美国、韩国、日本、荷兰、法国和加拿大等国家获得飞速发展,已经进入互联网智能化阶段。     

LED在设施农业中的应用

在设施农业中,通常所采用的人工光源是荧光灯与高压钠灯.近年来,随着光电技术的发展,发光二极管(LED)的亮度与效率也大幅度提高,使得这种光源在设施农业生产中的应用变为可行,尤其对封闭可调控的设施农业环境 (如植物工厂,组织培养室、植物生长箱等) 是一种非常合适的人工光源.为此,主要介绍了LED在设施农业中的应用及发展趋势.     

我国植物工厂智能化装备研究现状与展望

植物工厂是实现精准农业的重要方式之一。近年来,智能化装备的发展和相关技术的突破,促使植物工厂取得重要进展。从种苗生产、作物管理、物流三方面对我国植物工厂智能化装备进行梳理总结;分析植物工厂智能化装备发展中面临种苗生产配套智能装备不够完善、作物管理智能化装备集成度低、物流智能化装备通用性差且普及率低等问题;并指出多传感器融合技术、作物生长模型、高性能低成本的零部件、小型智能化装备、智能化集成系统是未来发展趋势。     

一种密集型高光能利用率植物工厂的设计

运用精益生产思想以及LED灯的光照强度与距离平方成反比的光学原理,找出现有植物工厂中不必要的能源浪费,提出了一种植物工厂设计方案,达到提升植物工厂产能、降低单位产品成本和柔性化生产的目的。通过设计密集型高光能利用率植物工厂,优化了植物工厂总体布局,改进了植物栽培架的设计,有助于提高植物工厂的总体产能,降低单位产品的生产成本,达到总体优化的目的。      

基于STM32F407微型植物工厂智能控制系统研制

为了给微型植物工厂内部作物提供良好的生长环境,设计了一种基于STM32F407的微型植物工厂智能控制系统,包括微控制器模块、人机交互模块、数据采集模块、网络模块和执行机构驱动模块等。同时,制定了环境因子控制策略,构建了微型植物工厂智能控制系统软硬件,并进行了作物种植试验。结果表明:该系统稳定可靠,能够为作物生长提供适宜的光照、温湿度和水肥条件。     

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...     

植物工厂关键技术发展

植物工厂是基于各项先进技术,实现对植物生长环境的人为调控,从而提高植物生产效率和品质的省力型生产方式。介绍了当前植物工厂的6项关键技术,总结了植物工厂的发展意义,并提出了植物工厂的发展方向。      

基于LED的设施农业智能补光系统

光是植物生长过程中不可或缺的因素之一,人工补光可有效提高植物光合作用,促进农作物增产增收。现有LED补光系统在环境适宜性监测、光源控制和植物不同阶段需光量差异性考虑不足,造成红蓝光补光不足和补光过度并存。针对以上问题提出了一种设施农业智能补光系统,支持定义植物不同生长阶段的需光量,采用STC12C5A60S2单片机实时监测设施内环境温度和光强,并通过PWM信号控制红、蓝光LED补光灯亮度实现作物按需定量的智能补光。该系统已初步进行试用,证明该系统稳定可靠,可有效实现定量精确补光。     

基于ZigBee无线传感器网络的植物工厂环境调控系统

以太阳光和人工光并用型植物工厂为研究对象,采用ZigBee无线传感器网络技术、嵌入式技术和Web技术,设计一种适合植物工厂的环境调控系统。在保证功能实现的前提下,相对传统的温室环境监控系统而言,具有易于安装、维护方便、灵活性强和价格低廉等优势,为植物工厂的环境数据监测提供了一种全新的实现方案。     

CFD技术在人工光植物工厂的应用前景

计算流体力学软件(Computational Fluid Dynamics,CFD)是以电子计算机为工具的软件系统,它可以准确的模拟密闭环境内的温度和气流分布,目前广泛应用于航空航天、船舶、环境、建筑等多个领域。人工光植物工厂作为现代农业的发展形势,具有安全卫生、高质高产、环境可控等优点,但由于造价高,资源消耗大,无法广泛推广。利用CFD技术分析植物工厂内温度和气流场不仅可以减少运行能耗,同时稳定的环境还可以保证植物的产量。本文主要介绍CFD技术在农业领域的应用,分析其未来在植物工厂的前景。     

LED智能植物生长柜的一种营养液温度控制装置

研发一种全新的绿色植物种植方法可以缓解人类面对的日益严峻的食品安全问题,在此背景下LED智能植物生长柜异军突起。本文运用嵌入式控制技术,设计出一种适用于LED智能植物生长柜的无土栽培营养液温度控制装置,并阐述植物根部的温度对植物生长状态的关系。根据此关系提出全新二维温控策略,并通过实验证明本装置及控制系统有效提高植物的生长质量。     

JPWZ-1型微型植物工厂的研制

针对未来城市家庭蔬菜栽培和种植的需要,研制了一种适合于楼宇、家庭使用的微型植物工厂——JPWZ-1型微型植物工厂。JPWZ-1型微型植物工厂是将大型植物工厂的各项技术集成在一个小型化栽培空间中,利用温湿度精准控制、人工补光及营养液循环供养等方式种植和栽培叶菜类蔬菜作物。JPWZ 1型微型植物工厂控制系统利用S7-200PLC作为控制器,利用TPC7062K触摸屏作为人机界面,利用PID控制模式控制栽培区的温湿度环境。JPWZ-1型微型植物工厂功能齐全,布局合理,操作简单,能够让身处都市的人在家中栽培出周期短、品质高和无污染的蔬菜。      

人工光型层架式气雾培工厂建设及应用

植物工厂是室内农业研究之重点,多采用水培方式结合层架补光栽培,以气雾栽培模式为主导。该文结合简易的环境调控与补光,提出一种植物工厂,具有投资成本低、耗能少且实用的优点,为室内农业的都市化发展提供技术支撑。     

基于LoRa和组态软件的植物工厂环境监控系统的研究与实现

为实现植物工厂内环境参数的采集和智能远程监控,研究并开发出一套基于LoRa无线数据采集系统和组态软件(力控组态)的智能监控系统。组态软件为控制系统的上位机,基于LoRa无线网关和无线传感节点来采集植物工厂内部的环境参数,通过Modbus通讯协议实现上位机与LoR a网关之间的通讯,并在工控机的上位机软件中实时显示植物工厂的环境参数,通过组态软件来控制PLC实现对执行机构如补光灯、加湿器、空调等进行精准控制。试验在江苏省现代农业装备工程中心的植物工厂中进行,试验结果证明该系统性价比高,鲁棒性好,提高了植物工厂环境参数采集的稳定性和准确性。     

集装箱植物工厂新风空调一体化系统设计与应用

针对集装箱植物工厂运行时内部空气无法自动过滤、温湿度不均匀及无法满足植物生产所需最适宜环境等现状,北京市农业机械研究所有限公司进行了集装箱植物工厂新风空调一体化系统设计,以解决集装箱植物工厂内环境净化难题,达到高效节能的目的。      

家庭式微植物工厂监控系统设计

为了解决家庭阳台种植作物过程中湿气重、难控制的问题，提出了家庭式微植物工厂。它是密闭式的，利用智能化控制技术使作物进行自我调节，采用层结构设计及配套环境监测装置。监测系统是以无线传感技术、控制技术和多传感器融合技术为核心；以STM32为核心控制单元；以上位机为终端实时显示系统内环境参数的家庭种植环境监控设备。系统实现了微型植物工厂内部温湿度、光照等多个环境因子的实时显示和精确控制，具有较高的实用性。      

全人工光型集装箱植物工厂新疆雪菊栽培技术

雪菊是一种具有重要药用价值的一年生草本植物,近年来逐渐被开发利用,市场前景广阔。集装箱植物工厂自动化程度高且受外界环境限制小,可实现作物周年连续性生产,是未来农业发展的必然趋势之一。该文总结了全人工光型集装箱植物工厂新疆雪菊基质栽培和营养液栽培相关技术,包括育苗盘及水培箱消毒、基质配比及营养液配制、播种、定植和后期管理等方面内容,旨在为雪菊产业现代化发展提供技术理论依据。      

草莓集装箱植物工厂设计与应用

集装箱植物工厂具有可移动性强、使用地域广泛、环境可控、高密度种植和周年生产等优点。简要叙述北京市农业机械研究所有限公司设计开发的一种草莓集装箱植物工厂，该植物工厂整体设计形式呈现模块化，重点围绕栽培系统、补光系统、环境调控系统、营养液循环系统及控制系统进行创新设计，并对栽培环境进行测试。该系统在北京市通州区进行运营生产，试验及运营结果表明:草莓集装箱植物工厂可以用于草莓栽培，为集装箱植物工厂种植栽培拓宽思路；该草莓集装箱植物工厂的设计方案合理，系统配置科学，光能利用率高，种植系统安装便捷，可提高资源利用效率，达到草莓的连年生产需求，为农户创造更高价值。