基于LabVIEW的猪舍温度监控系统的研究

针对传统猪舍温度较难控制的缺点,设计了一种以STC89C52型单片机、数字温度传感器DS18B20和执行机构为硬件核心,以LabVIEW和PID工具包为软件开发平台的实时温度监控系统。该系统通过串口将单片机采集到的现场温度传递到上位机,并由LabVIEW对采集的信号进行分析和处理,实现了数据采集、处理、显示、存储及控制等功能,最终实现对猪舍温度的实时监控。测试结果表明,该系统能够实时准确地采集数据温度值,较好的满足猪舍温度监控的要求,系统运行情况良好,易于操作,且可扩展性强。     

基于以太网和移动平台的奶牛场环境远程监控系统

针对现有奶牛场环境远程监控系统移动性差、操作复杂、功耗高等缺点,开发了一种基于以太网和手机微信开放平台的奶牛场养殖环境远程监控系统,实现了奶牛场温度、湿度、CO2浓度、H2S浓度、SO2浓度、NH3浓度等环境参数的精确采集和远程实时监控。系统通过以太网进行数据传输,利用Kingview 6.55工业组态软件开发了上位机监控软件系统,将上位机监控系统数据库与微信公共平台有机融合,实现了利用手机微信客户端完成对奶牛场环境远程监控的功能。经过实验室仿真试验及在奶牛场的实际运行试验证明,该系统运行稳定可靠,实时性好,监控效果理想,数据丢包率在100 m范围内最高仅0.041%,有效地解决了对奶牛场环境信息进行实时现场监控和远程监控的问题。     

基于LabVIEW的粮仓监控系统研究

针对我国粮食储藏过程中人工逐点测量效率低、准确性差等弊端,为减少粮食储藏过程中的损失,提出了一种基于虚拟仪器技术软件开发平台LabVIEW的粮仓自动监控系统.该系统采用主从式工作方式,上位机采用PC机,下位机采用STC89C52单片机,实现了对温度、湿度、防盗的数据采集、记录、存储和实时显示,并对超量的参数进行报警,最终降低了劳动强度,保证了粮食的品质和质量.     

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。     

基于嵌入式的牛舍环境参数监控系统

为解决生牛规模化养殖企业对牛舍环境参数较难实时监控的问题,设计一种基于嵌入式ARM技术和WIFI无线传输技术的实时牛舍环境参数监控系统。该系统由监控端、无线数据传输网络、数据采集和设备控制单元组成,选用AT89S52处理器对多种传感器采集到的环境数据打包,由WIFI模块发送至监控端。监控端上位机软件对采集到的数据进行处理后向AT89S52处理器传送控制指令,由其操作不同机械设备调节牛舍内的温度、湿度、气体(CO2、NH3、H2S)浓度。其中监控端运行在搭载Linux操作系统的嵌入式ARM平台上,利用Qt开发环境设计的操作界面简洁方便。测试结果表明,该系统能够实时准确地监控牛舍环境参数,在保证牛舍内温湿度基本恒定的前提下,使气体浓度维持在适宜范围内,在生牛养殖业具有实际参考意义。     

基于Zigbee和嵌入式系统的养殖场环境智能监控系统

精细化养殖要求对养殖场湿度、温度、光照强度等环境参数进行有效实时地调控,采用ZigBee无线通信技术、嵌入式系统和网络数据库技术开发一套养殖场环境智能监控系统,系统可以对养殖场湿度、温度、光照强度进行实时监测,并对相关数据存储以便后期的查询和数据回放。通过设置参数的上下限,系统为工作人员提供实时预警,工作人员可以通过现场或远程的控制模块控制养殖场设备的运行状态,实现对环境参数的合理调控。测试结果表明该系统功能完善、运行稳定,能为养殖户提供高性价比的养殖场监控实施方案。     

基于无线传感器网络的温室CO2浓度监控系统

设计了一种温室二氧化碳(CO_2)浓度监控系统,该系统由传感器节点、CO_2浓度调控节点、无线通信网络和上位机软件平台构成。采用红外CO_2测量模块S300作为传感器节点的核心模块对温室CO_2浓度进行实时测量,并将采集到的CO_2浓度、温湿度、光照等环境信息通过无线网络传输至上位机软件平台,实现了对温室环境的远程监控。上位机软件平台对采集到的环境参数进行处理、信息网络同步,并通过模糊PID算法对温室内CO_2浓度进行智能调节。在通信过程中,传感器节点实时采集接收信号强度(RSSI),在保证数据传输质量的同时有效调整无线发射功率以延长节点寿命。在实验室条件下配备了标准浓度的CO_2气体样品对设计的传感器节点性能进行了标定和表征,结果显示,该传感器对CO_2体积分数的检测下限小于5×10~(-5);对体积分数为3×10~(-4)和6.5×10~(-4)的CO_2气体样品分别进行了10 h的长期测量,相对波动小于2.6%。将该监测系统在吉林省长春市双阳区奢岭镇国信采摘园进行了现场调控试验,试验温室面积为640 m~2,设定温室中CO_2的目标体积分数为8×10~(-4),经调控后温室中CO_2体积分数的波动范围约为(8±0.42)×10~(-4)。该CO_2监测系统具有小型化、高性价比、高测量精度等优势,实现了信息的智能化管理与远程同步,以及温室内CO_2浓度的智能调控。     

基于 ZigBee 技术的食用菌栽培环境监控系统的研究

为了促进食用菌栽培产业的发展,采用流行的 ZigBee 技术、结合 GPRS 通讯技术,设计了一个食用菌栽培环境监控系统。该系统由无线传感器网络和远程控制平台两部分组成,可以对温度、湿度和二氧化碳浓度等环境参数进行短距离数据采集和远程监控,为食用菌提供优质的生长条件。试验表明,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,提高了食用菌繁殖的成活率,降低了投资成本,为食用菌栽培产业的发展提供了自动化技术支持。     

海鲜菇栽培环境因子监控系统设计

针对宁夏南部山区海鲜菇生长发育过程对环境有较强依赖性的特点,基于传感器技术、组态监控技术、PLC技术及模糊控制技术,设计一种海鲜菇菇棚环境因子监控系统,实现对菇棚内的温度、湿度、CO2浓度和光照四个主要环境因子数据实时采集记录、存储及监控,同时根据海鲜菇在生长发育过程对环境因子的不同需求,基于PLC对空调、喷淋装置、风扇和日光灯等执行机构控制运行,从而实现菇棚内环境因子的自动化调控,为海鲜菇在适宜环境条件下生长提供了技术保障。     

基于DCS的茶叶烘干机工艺监控研究

为了提高茶叶烘干系统的控制,对烘干工艺过程进行监控,基于DCS技术设计了一种茶叶烘干工艺监控系统。系统为SCADA监控系统,能够实时监控烘干工艺过程、设备状态,并记录烘干过程历史信息,主要组成包括输入模块、监控模块和输出模块等。系统通过PID模糊控制算法对烘干工艺参数(包括温度、湿度和时间)进行控制。为验证系统的性能,对其进行生产试验,结果表明:茶叶烘干工艺监控系统可以实现对烘干工艺的实时监控,保证了茶叶烘干工艺过程的控制,且系统运行稳定,性能良好。     

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。     

基于无线传感器网络(WSN)的禽舍环境监测系统

针对禽舍环境监测水平低及监测方式落后等问题,提出了基于无线传感器网络的禽舍环境监测系统的设计,利用ZigBee技术将分布在禽舍的传感器节点组成无线传感器网络,及时监测禽舍内的环境因素。设计采用了Jennic公司生产的第二代开发平台JN5139为核心模块,利用温湿度传感器SHT11采集禽舍内的温湿度数据,将采集到的数据通过ZigBee网络发送到LabVIEW编辑的监测平台。模拟测试结果表明:该系统符合低成本、低功耗的要求,组网简单,能够有效准确地监测禽舍内的环境温湿度数据。     

4GJ1生姜收获机的研制

针对生姜的种植模式及收获工艺的实际情况,研制了自走式生姜收获机.机器夹持姜苗,将生姜从地里收获出来,生产效率高,损失率低.本文阐述了生姜收获机的设计原理及设计思想,介绍了其技术参数及结构特点.     

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。      

基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计与试验

针对传统果蔬农业大棚环境数据感知不强、现场维护工作量大、无线覆盖区域受限、生产管理效率低、成本高的问题,提出一套基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计。以STM32L475VET6超低功耗芯片为主控芯片,通过NB-IoT和ZigBee双协议融合组网技术和环形缓冲队列算法组建广域无线网络,设计现场监测终端与远程云监控平台,将局域终端节点采集的环境因子信息接入云服务器进行统计与分析。系统根据采集到的数据自动调控反馈控制设备,达到低功耗模式下的广域覆盖监测并智能反馈调控果蔬大棚环境因子的目的,实现感知层、网络层到平台层和应用层一套完整的果蔬大棚物联网系统设计。将模糊PID控制算法应用于温棚环境调节的仿真测试表明,〖JP3〗系统平均丢包率为0.088%,空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度等环境因子参数平均相对误差保持在0.5%以内,NB-IoT休眠功耗小于9 μA,能实现智能反馈控制并保证系统多节点部署、多参数检测、低功耗工作、广覆盖通信的条件,使系统具有更高的复杂环境适应性和稳定性。     

基于CAN总线的酒窖温湿度监控系统

温度和湿度是酒储藏极其重要的参数,精确、稳定的温度和湿度环境是储藏出高品质酒的必要条件.由于地理条件的限制,如何能对不同成熟温度的酒同时进行控制和管理一直是个难题.为此,介绍了一种基于CAN总线的酒窖温湿度监控系统,可对多个酒窖区域同时监控,系统具备查看、保存和打印温湿度监测记录功能,有利于酒类科研人员更好地研究和确定储藏各类酒的最佳温度与湿度;同时,还给出了保证系统安全性及可靠性的软硬件设计方法.     

基于Arduino和NB-IoT的棉田环境监测系统设计

针对传统的棉田环境监测监测系统网络中传输距离短、功耗高、网络结构复杂、信号在传输过程中易受干扰等缺点,以Arduino开发板和NB-IoT无线传输技术为核心技术,设计了一种基于高度集成化、广覆盖、低功耗的棉田环境监测监测系统.系统以ATmega 328 P嵌入式芯片为主控制器,感知层通过终端节点采集温湿度及氮磷钾、电导...     

基于物联网的浮标水质监测系统与溶解氧浓度预测模型

为促进近海养殖业信息化发展,更好地实现对近海养殖环境的监控,设计了基于浮标平台的环境监测系统。利用STM32L475微控制器定时采集光照、温度、pH值、溶解氧浓度等信息,通过物联网技术将数据传输至云监测平台,实现了多区域环境信息远程监测和多终端访问。提出了改进遗传算法BP神经网络的溶解氧浓度预测模型,实现对近海养殖环境的预测;根据所采集的数据,利用改进遗传算法对初始权重和阈值进行优化得到最优参数,在此基础上构建BP神经网络溶解氧浓度预测模型。通过试验验证了该系统海洋环境信息采集的准确性与可靠性,以及溶解氧浓度预测模型的有效性;与传统遗传算法BP神经网络预测模型相比,平均误差由0.0778mg/L降至0.0178mg/L,能够满足近海养殖的实际需求。     

全封闭热泵干燥装置监控系统的设计与试验

为了改善干燥试验过程中的监控方式,提高了试验的精确性和效率,减轻了试验人员的工作负荷,并支持后期数据分析,该课题将热泵干燥技术、自动检测控制技术、SCADA技术融合,开发出一套由热泵干燥装置、数据采集与监控系统组成的热泵干燥监控系统。系统由一套全封闭的热泵干燥装置执行干燥过程;数据采集系统采集干燥现场数据,OPC服务器通过通信协议获取数据;监控系统主要具备PLC自动控制和PC机监控功能。试验结果表明,该系统能够实现温湿度精确控制,并具备数据的实时显示、归档、信息报警等功能,将作为后续研究的试验平台。     

可控微环境气雾立体栽培监测监控系统设计与实现

针对目前南、北极地以及边防哨所等恶劣环境新鲜蔬菜供应困难问题,设计了一套新型气雾立体栽培装置,开发出基于STC15F60S2单片机的成套监控系统,并利用模糊控制算法,实现对微环境下温湿度参数的解耦控制。利用LABVIEW编程软件设计人机交互界面,实现对温度、湿度、光照强度、CO2浓度,以及营养液p H值等参数的实时采集、显示及辅助设备的控制,并提供历史数据查询功能,为气雾立体栽培技术提供数据参考。该系统经过调试和运行,结果表明:该系统控制精度高、可靠性强、运行稳定,且充分发挥出了气雾立体栽培的优势,达到了病虫害发病率低、高产、高效等目的,在恶劣环境下,为蔬菜提供了良好的生长环境。