基于LS的农业灌溉专家系统研

在干旱区高效用水灌溉决策支持系统研究过程中,农业灌溉过程中的很多问题无法用数学模型来解,而必须使用农业专家的专家知识来对其进行解答.而早期由于专家系统的不普及和开发困难等原因,致使农业灌溉专家系统应用不多.在对现行诸多专家系统进行详细了解后,决定采用CLIPS专家系统作为农业灌溉系统的支持平台.采用CLIPS组件和Visual C++语言开发出了农业灌溉专家系统，解决了农业灌溉过程中的诸多问题。同时介绍了将CLIPS组件嵌入到Visual C++中的方法。     

软件工程在农业专家系统开发中的应用

专家系统(ExpertSystem)是人工智能的一个分支,其具有不精确推理、知识库、推理机分离以及自我学习等特性,能很好地处理一些非确定型或非结构化的复杂问题,被广泛地应用于医疗、工业、农业、教育等领域。农业专家系统在作物管理及病虫害防治方面已有较多的应用,而在节水灌溉管理方面运用专家系统还处于起步阶段。结合农业专家系统—农业灌溉专家系统的开发,说明在农业专家系统开发过程中运用软件工程,不仅提高了农业专家系统的可靠性和精确性,而且有利于提高专家系统软件利用率,满足农业的生产实际需求。     

新书介绍

《节水灌溉管理决策专家系统》《节水灌溉管理决策专家系统》依据近几年来多项节水灌溉管理的课题研究资料和研究成果 ,采用人工智能中的专家系统技术 ,开发并集成了四个不同层次的农业专家系统 ,即灌溉预报与节水灌溉决策子系统、灌区计划用水与水量调配管理子系统、灌区管理体制改革子系统及陕西省旱情决策子系统等。同时介绍了节水灌溉管理决策专家系统的理论基础、系统结构以及实际应用情况 ,反映了当前计算机和信息技术在节水灌溉管理决策实际中的应用现状。《节水农业新技术研究》《节水农业新技术研究》是“九五”国家科技攻关计划“…     

基于虚拟现实的遥操作工程机器人图形仿真

利用Visual C 和OpenGL编程，开发出一套机器人虚拟现实临场感系统，并对该系统的体系结构、几何实体建模、人机接口技术、碰撞检测等进行了论述。对于采用图形仿真技术来解决遥操作过程中的时延问题进行了探讨，并通过实验验证了采用图形机器人来预现实际机器人运动的可行性。     

基于地理条件的行走式节水灌溉专家系统研究

行走式节水灌溉专家系统是一个行走式节水灌溉技术与农业专家系统技术相结合的应用软件系统。为此,运用VC 和SQLServer数据库等开发工具开发了一个基于网络的专家系统,并采用人机交互方式,可以帮助用户方便、快捷地了解不同地区的具体作物在特定条件下如何选择适宜的行走式灌溉机具,进行既节水又高效的农业作业;主要介绍了系统构件的设计、软硬件配置及系统功能的实现等。     

大田智能灌溉技术研究现状及发展趋势

本文围绕当前智能农业灌溉的主要技术水平,分析了无线电和传感器灌溉网络控制技术的实际应用发展现状,结合具体应用案例,对模糊控制网络技术和专家系统控制技术在我国现代农业智能灌溉系统中的技术应用前景进行了深入分析,并重点展望了未来高效率的智能农业灌溉网络技术的主要发展研究方向.     

丘陵山区雨水积蓄工程技术的专家系统开发

以雨水积蓄过程技术的专家知识、经验为依据,以人工智能专家系统的设计思想为指导,针对我国干旱、半干旱地区农业所面临的严重缺水问题,设计开发出一套智能化的丘陵山区雨水积蓄工程技术的专家系统.同时,系统综合了分析、统计知识,以Visual Basic6.0语言为开发平台,形成包括集雨系统、输水系统、蓄水系统、施工系统、知识浏览系统、知识获取系统、管理系统、查询系统等8个子系统的设计环境.在设计过程中把系统程序设计为子程序的形式,系统界面采用可视化的设计,界面友好.     

基于模糊推理的坝上地区温室杂草识别专家系统的开发

适用于我国坝上地区实际特点的温室杂草识别专家系统目前尚未解决杂草识别过程中的模糊性问题。为此,针对坝上温室杂草识别专家系统知识描述的不确定性,对其中的不确定因素采用模糊逻辑与产生式规则相结合的方法,引入多维模糊推理算法,结合杂草的形态特征进行识别,开发了基于模糊推理的坝上地区温室杂草识别的专家系统。     

基于Visual C++的柑橘果型及大小识别平台设计

以Visual C＋＋软件为开发工具,采用加载位图获取柑橘图像信息,并充分使用MFC类库编程来实现多文档界面多视,集成一个柑橘无损检测开发平台。在平台设计中,应用Visual C＋＋的调试器对应用程序进行调试和修改,可实现柑橘果型及大小的识别。     

节水灌溉自动化技术的发展及趋势

论述了自动化技术在灌溉管理中的重要性，详细介绍了以色列、美国、澳大利亚及我国自动化技术在灌溉中的应用现状及存在的问题，讨论了一些新技术，如模糊控制、神经网络、专家系统等在节水灌溉控制中的应用，并对节水灌溉控制技术的发展趋势进行了探讨。     

基于PLC的自动灌溉施肥监控系统设计

随着自动化技术在农业生产应用中的不断深入,自动灌溉施肥技术在农业灌溉中的应用越来越广泛,但在实际使用过程中,由于无法准确获取农田含水量和肥料含量,容易造成水资源的浪费及农田肥料匮乏或过饱和,影响农业生产。为此,设计了基于PLC的自动灌溉施肥监控系统,对自动灌溉施肥系统的工作原理进行简要分析,完成了自动灌溉施肥监控系统总体结构的设计,并通过硬件设计,确定了合理可靠的功能模块,最后完成了自动灌溉施肥监控系统的软件流程设计。实际应用表明:监控系统能够实时检测农田的含水量和含肥量,并根据需求供给水分和肥料,确保农田作物能够时刻保持充足的水分和足够的营养,且可在农田缺水状态或农作物缺肥状态下进行报警。该监控系统功能齐全、控制精度高,在较大程度上节约了水资源和农业生产成本,提高了自动灌溉施肥效率,具有一定的推广价值。     

精准畦灌过程实时反馈控制技术

为了研究一种以关口时间为控制参数的地面灌溉实时反馈控制方法,构建了以灌溉信息实时采集与传输设备为支撑条件、以计算机处理系统为核心基础、以灌溉水流控制设备为应用条件的精准畦灌过程实时反馈控制系统.灌溉信息实时采集与传输设备自行研发的田间水流水位检测装置和无线信息接收管理装置,解决了灌溉信息容易漏测、接收距离短以及野外供电等难题;计算机处理系统根据实时采集的灌溉信息借助灌溉模型估算土壤特性参数值,预测灌溉过程,并根据选取的灌溉控制目标生成优化控制方案;最后由灌溉水流控制设备进行田间闸阀开闭.系统在北京、河北、新疆等地的试验基地进行了应用,结果表明:精准畦灌过程实时反馈控制系统对于加强畦灌过程可控性,提高畦灌田间灌溉效率,促进灌溉农业由经验型的粗放式管理向计算机控制的集约型管理转变具有十分重要的理论意义和现实意义.     

地表下水肥一体化系统优化设计

随着我国设施农业的快速发展,越来越多的工程技术应用到设施农业中。水肥一体化技术是集合施肥与灌溉配套使用的一项新技术,在我国农业生产中,提高水肥利用效率是设施农业生产中必须解决的问题。传统农业中常采用地表上滴灌,存在管道老化、灌溉过程中存在沿程渗漏和蒸发等问题,本研究改变传统地表滴灌形式,采用地表下埋管,地表上肥料罐将水肥混合后通过滴灌管道直接输送到作物根部的灌溉方式。同时,采用传感器进行灌溉的自动控制与自动检测土壤水分信息和肥料信息,利用远程控制来实现数据传输,并通过模拟计算出灌溉计划,大大提高了灌溉施肥自动化水平。     

农业节水灌溉工程项目评估及核减预防措施

以北京市昌平区实施的农业节水灌溉工程项目资金补助评估报告为例,阐述了当前节水灌溉工程项目在审批资金补助及项目申报等过程中出现的问题。针对专家组的评估要点,项目论证中如何把握要点,顺利通过论证,防止出现项目资金落实中的削减,甚至出现项目拉黑的严重后果进行分析,以期对其他政府支持型节水灌溉工程项目以警示。      

无线传感器网络在农田节水灌溉系统中的应用

针对农田节水灌溉的需要,提出了把无线传感器网络应用于农田节水灌溉系统的思路和农田节水灌溉系统设计方案,该灌溉系统由农田监测区域的无线监测网络和远程监控中心组成,可对农田需水信息变量进行实时监测。介绍了系统的总体架构,设计开发了无线传感器网络节点、基站以及软件流程。该系统采用了无线传输的方式,解决了有线通信方式所存在的难以升级、难以扩展等问题,具有低功耗、低成本、扩展灵活等优点,在农业节水灌溉方面具有广阔的应用前景。     

丘陵地区蓝莓园智能灌溉决策系统设计

针对丘陵地区蓝莓园灌溉过程中水资源浪费严重、劳动力严重短缺的问题,基于物联网技术,研究并设计了一套智能灌溉决策系统。系统包括信息采集模块、无线通信模块、智能决策模块和灌溉执行模块。信息采集模块通过布设的土壤水分传感器和小型气象站实时采集蓝莓园土壤墒情信息和环境信息（风速、降雨量、温度、湿度）;无线传输模块将信息采集模块采集到的数据实时发送到服务器端进行分析处理,并将智能决策模块的计算结果传送给灌溉执行模块;智能决策模块中,基于前期采集的历史数据使用彭曼公式和土壤水平衡公式建立灌溉决策模型,实现蒸腾量和灌溉量的计算以及实时监控与报警,该模型可根据实时获取的数据,确定是否需要灌溉及最优的灌溉量;灌溉执行模块根据接收到的灌溉信息及实际的灌溉速度计算灌溉时间,进行远程灌溉;以Visual Studio软件为平台,设计了系统上位机的监控界面,可实现土壤和环境参数的实时检测和存储、作物需水状况的分析管理以及实时预警和灌溉决策。试验结果表明,该智能灌溉决策系统可在无人干预的情况下,根据传感器采集的信息自行判断作物需水情况,当系统认为作物需要灌溉时自行驱动灌溉装置完成灌溉,从而实现蓝莓园的远程精确灌溉,节省了人力物力,有效提高了灌溉水的利用率。     

智慧农业灌溉系统的设计与实现

为了改进农业灌溉系统的硬件配置、网络速度及实现客户端功能的多样化,达到实时远程监测与管理的目的,设计了一套基于物联网的智慧农业灌溉系统.该系统根据收集到的土壤温湿度、pH值等农场环境参数,然后与预定值进行比较,从而做出相应的动作,通过4G通信模块将数据传输到云端,远程监测控制端设计了APP,制作农场生产环境和灌溉的可视...     

水田灌排一体化系统的开发与应用

分析国内外农业灌溉和排水领域发展的研究现状和目前常见的灌排装置的特点,针对中国灌溉排水研究领域对节水灌溉、控制排水设施的迫切需求,提出了水田灌排一体化系统的设计方案.该系统能根据农作物不同时期对水位的需求,充分利用灌溉和降雨的水量,较为精确地控制水田的灌溉和排水水位,解决了原有灌排设备无法同时实现灌溉和排水自动控制的难题.实际应用结果表明,水田灌排一体化系统试验区和对照区相比,降雨量增加利用150 mm,降雨利用率提高21%,减少灌水量21%;水稻亩产量增加4.3%;提高肥料的利用效率,减少农业面源污染.该系统结构简单、操作方便,具有可观的经济、生态效益和广阔的应用前景.     

遗传算法双层次优化模型在精细灌溉决策中的应用

精细灌溉决策支持系统采用基于遗传算法的双层次优化模型,第1层实现单一作物在不同生长期内的配水优化,第2层实现多种作物间的配水优化,并与专家系统相结合,有效的避免了遗传算法在解决局部搜索问题上的局限性,采用MapInfo作为人机交互界面,实现了决策的可视性和系统的易操作性。该决策支持系统在运行结构上分为灌区数据采集模块、灌区信息管理模块、作物配水模拟模块、遗传算法优化模块以及灌区信息显示模块。     

基于嵌入式的农田灌溉管网漏损智能无线监测系统设计

农田灌溉对于提高农作物产量具有重要作用,灌溉管网漏损实时在线监测对提升农田用水效率具有积极的现实意义。本文设计基于嵌入式的农田灌溉管网漏损智能监测系统,通过压电加速度传感器、压力变送器和超声波流量计等传感器信号采集,获取农田灌溉管网的振动噪声、水压和流量等数据,通过嵌入式单片机自适应滤波处理后,应用4G无线数据通信模块,将传感器采集的数据传输到云平台,云平台应用管理软件系统对灌溉管网监测数据进行实时处理和分析,从而准确确定灌溉管网漏损情况。试验结果表明,在非灌溉时间测试管网漏损状态,系统能够有效采集噪声、水压和流量等传感器数据,噪声数值超过预警值80 dB并进行报警。数据在无线网络中传输稳定高效,数据无线传输延时小于1.8 s。云平台应用管理软件系统功能正常,数据查询平均响应时间小于1.2 s。系统部署实施快捷,可广泛应用于农田灌溉管网运行状态实时监测,有效提高农田灌溉用水效率进而实现用水精细化管理。