专家模糊控制在畜禽舍环境控制中的应用

介绍了以西门子PLC为核心的分布式畜禽舍环境控制系统.该系统采用PROFINET工业以太网代替传统的布网方式,同时针对畜禽舍环境系统是一个多变量、非线性、时变和滞后,并且各变量之间具有耦合关系以及很难建立精确的数学模型的特点,采用专家模糊控制算法对畜禽舍环境状况进行实时监控,为商品猪提供最佳生长环境,缩短生长周期,实现高效节能的工厂化生产,具有较好的实用价值和应用前景.     

畜禽舍防疫消毒机器人控制系统设计

为推动防疫消毒机具向着智能化发展,针对畜禽舍防疫消毒,结合当地的路况条件、畜禽种类等,利用WIFI技术实现畜禽舍防疫消毒远程智能控制系统。畜禽舍防疫消毒APP于Visual Studio平台开发,主要完成视频监测、相机控制、云台控制、移动平台信息监测、养殖环境信息监测、变量喷雾监控、通讯设置和作业控制等功能,利用WIFI网络将数据传输给服务器进行处理,并对各参数值进行用户界面显示,实现数据和设备实施状况的实时显示。采用Modbus协议进行远程控制相关硬件设施,最后通过畜禽舍现场对系统性能进行验证。试验结果得出,系统控制雾化距离和药液流量的样本标准偏差均值分别为0.1和0.039,平均相对误差分别为1.91%和1.25%,说明本系统具备良好的跟随能力、稳定性好、满足精准控制防疫消毒要求。本系统实现手机APP或PC机替代传统防疫消毒方式的功能,用户通过安装防疫消毒APP实现精准防疫消毒作业,大量降低人力物力,为推动智能防疫消毒机具的发展提供借鉴。     

畜禽舍空气电净化防疫系统的应用研究

畜禽舍空气电净化防疫系统是建造环境安全型畜禽舍的关键技术设备。阐述畜禽舍空气电净化防疫系统的技术原理及经济、生态效益,介绍该系统在大连地区各畜禽养殖企业生产中的应用情况,以期为该系统的进一步推广应用提供参考。     

基于GSM无线传输的温室环境数据采集系统

论述了对温室环境数据进行远程监测的一种方法.温室环境数据采集系统将传感器采集到的环境数据通过GSM模块进行无线传输,实现对温室环境的远程监测.SWP系列多路巡检显示控制仪处理传感器采集的环境数据,并通过RS232串口实时传输给计算机.GSM模块将环境数据通过GSM无线网络传输给远程的数据中心.采用无线数据传输实现通讯具有方便和安全的特点,克服了恶劣环境下架线不便的困难.     

基于模糊控制的畜禽舍环境温湿度监控系统

畜禽舍环境系统是一个多变量、非线性、时变和滞后的系统,各变量之间具有耦合关系,很难建立精确的数学模型.为此,利用模糊控制算法对畜禽舍环境温湿度状况进行实时监控,为商品猪提供最佳生长环境,缩短了生长周期,实现高效节能的工厂化生产,具有较好的实用价值和应用前景.     

农业气象灾害远程智能预警系统设计

为了提高对偏远山区局部气象的远程监测能力，降低山区气象灾害对农作物生长的不利影响，提出了一种气象远程监测预警系统设计方案。该方案对前端采集终端结构进行优化，利用微电子检测技术和4G无线通信网络，实现对气象数据和图像数据的同步采集与远程传输，并利用远程服务器对多个采集终端数据进行整合，利用智能识别算法对数据进行分析，输出气象监测和预警结果。该优化设计方案结构简单、搭建成本低，试验结果表明，其数据传输稳定，能够满足农业气象数据的传输速率要求。      

无线传感器网络在植物生长环境信息监测中的应用

针对植物生长环境信息大滞后及大惯性的特点,基于WSN和低功耗ZigBee CC2430无线通信技术设计一个植物生长环境多环境参数监测系统。无线传感器网络实时采集和处理植物生长环境数据,由信息接收端保存,可进一步显示处理结果,从而完成动态信息监测任务。植物生长环境数据最终传送至系统的上位机监测中心,对环境数据进行统一管理,充分发挥无线传感器网络的路由监测作用。系统克服了有线传感器网络的局限性,组网灵活、节点成本低、网络容量大。同时,实时监测实验表明,该系统操作灵活,有较好的数据传输精度。由于良好的系统稳定性,使得其在植物生长环境信息监测中可以胜任多参数监测任务。     

基于情景感知数据融合的农业物联网监测模型研究

在传统农业逐步向智能农业发展的过程中,需要对农作物生长的各种环境数据进行监测。为此,设计一种能够监测农作物生长环境数据的系统。该系统采用无线传感器网络,基于ZigBee技术实现传感器节点间的数据传输。利用LEACH算法进行网络数据融合,提高无线传感器网络的存活时间。通过卡尔曼滤波完成节点间的数据融合,提升系统的数据采集精确度。试验结果表明,当网络传输300帧后,系统大部分节点仍然是存活的,与实际人工采集结果基本相同,温度误差小于0.2℃,二氧化碳浓度误差小于4 ppm,光照强度误差小于1 Lux。     

基于IWHO-EKF的高速免耕播种机播种深度监测系统研究

为解决免耕播种机高速(12～16 km/h)作业时因地势起伏造成机械振动与传感器测量误差导致的播种深度监测系统精度降低,以及单一传感器监测可靠性较差的问题,研究了一种基于改进野马算法(Improved wild horse optimizer, IWHO)优化扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter, EKF)中关键参数Q_sigma、R_sigma1、R_sigma2、R_sigma3的多传感器数据融合算法(IWHO-EKF)的高速免耕播种机播种深度监测系统。首先,建立以激光、超声波与角度传感器为多传感器监测单元的播种深度监测模型;其次,通过卡尔曼滤波算法对3个单一传感器分别滤波;最后,提出一种加入莱维飞行与高斯变异的IWHO-EKF算法,将滤波后的3个单一传感器进行数据融合,从而解决机械振动干扰与传感器测量误差降低的问题,同时充分发挥多传感器融合信息,确保免耕播种机高速作业时实现高精度、高可靠性播种深度实时监测。为验证其优越性,通过IWHO-EKF算法与单一传感器监测、单一传感器滤...     

基于SLAM与声源定位的农业大棚服务系统

针对农业蔬菜大棚,设计了一套基于SLAM与声源定位的农业大棚服务系统,该系统利用采集到的图像数据并结合声波采集装置与其他外围传感器,利用数据融合与实时地图构建技术构建三维信息,从而为无人巡检与植保维护提供技术支持.该系统利用占据栅格地图模型、几何地图模型和拓扑地图模型等模型将数据整合,通过提供棚内高精度定位、多环境下避...     

摊铺机压实机构动态特性仿真

在摊铺机中,由熨平压实机构和压实介质组成的系统,为两个自由度的非线性动力学系统,压实介质简化为粘弹塑性体.建立熨平压实机构动态特性力学模型,利用计算机仿真,研究了熨平压实机构的动力学问题,分析了熨平压实机构动力学参数变化对该系统动态特性的影响.     

影响感官检验棉花品级的因素探析

感官检验棉花的品级,这是农村常见的一种检测手段.它的一个主要特点就是存在不确定性.这是由于检验员的品级检验水平存在一定的差异,其中有很多因素制约着检验的结果.文章对影响感官检验结果的因素进行了系统的分析.     

灌溉水平及灌溉间隔对大豆植株干物质积累的影响

采用桶栽方法,选用黑农48为试验材料,设计4个灌溉水平及4种干旱胁迫历时进行交叉试验,研究了灌溉水平及干旱胁迫历时对大豆干物质积累的影响。结果表明,花荚期大豆植株叶、茎、根和荚果更易受干旱胁迫历时影响,干旱胁迫历时越短越有利于植株生长,灌溉水平对植株的生长影响相对弱于干旱胁迫历时。植株各器官干质量的等高线图表明高灌溉水平、短干旱胁迫历时比低灌溉水平、长干旱胁迫历时有绝对优势,同时也表现出高灌溉水平、长干旱胁迫历时处理与低灌溉水平、短干旱胁迫历时处理之间具有相似性。     

番茄果实热导率测试装置参数实

微热探针法测试热导率系统已被广泛应用于食品材料热导率的测试中.但是,由于实验条件或实验设备的限制,基于理想的线热源瞬态模型测量原理得到的结果会产生某些测试误差.针对测试误差,从探针输入电压、加热时间和样品的径向尺寸等装置操作参数的选择着手,通过实验,得到装置系统测定中输入电压的最佳值为2.5～6.5V、加热时间最佳值为20～50s.最后通过实际测试,得到了番茄果实在不同成熟阶段的热导率变化规律.     

迷宫流道转角对灌水器抗堵塞性能的影

以转角分别为45.0°、60.0°、67.5°和75.0°的齿形流道灌水器为研究对象,应用CFD流场速度数值分析、PIV颗粒运动轨迹线和速度观测对比以及浑水抗堵塞测试相结合的方法,研究了转角对灌水器水力性能和抗堵塞能力的影响.结果表明转角与流量系数及流态指数均呈负相关关系,而灌水器的抗堵塞能力随着转角的增加呈下降趋势.综合分析转角对水力性能和抗堵塞性能的影响,提出迷宫流道结构灌水器的合理转角为60.0°.     

机采棉清杂系统的钉床式荷电装置与试验

针对机采籽棉清杂工序中荷电效果不佳的现实问题,提出了一种钉床式荷电方法。以MCU为主控制单元,设计了一款钉床式荷电控制系统。在荷电极板面上均匀分布且垂直于极板面的长度为5cm的金属钉,控制器控制静电发生器产生高压静电,通过荷电极板上的金属钉放电,将平铺在极板间的机采棉荷电。试验结果表明:与无金属钉的荷电极板相比,机采棉荷电均匀,荷电速度提高了8%,效果良好。该研究可为机采棉静电清杂应用提供参考。     

并联压电泵腔体初始容积设计

为探究腔体初始容积对压电泵性能的影响,设计了双腔体并联压电泵.通过理论分析,确定了双腔并联压电泵能够工作时泵腔初始容积的取值范围,根据理论公式设计制作了6种不同腔体初始容积的双腔并联有阀压电泵样机,对泵腔初始容积的变化与泵工作性能关系进行研究.在110 V工作电压下,工作频率小于400 Hz范围内,用压电双晶片进行驱动,分别以液体水和空气为介质,对不同压缩比（压电振子振动产生的泵腔容积变化量与泵腔初始容积的比值）下的并联泵进行了试验测试.结果表明,当泵送液体水时,压缩比为1/18时泵的整体输出流量最好,最大输出流量可达1 330 mL/min,压缩比越大,泵的输出压力和自吸能力越好,最大输出压力和自吸高度分别为58.5 kPa和69 cm;当泵送气体空气时,压缩比越大,泵的输出能力越好,最大输出流量和压力分别为850 mL/min和6.5 kPa,当压缩比小于1/32时,泵已经失去了输出气体能力.     

叶轮后密封环直径加大量对轴向力特性的影响

以300QJ230-40/2型潜水泵为研究对象,以清水为介质,采用标准k-ε湍流模型在多重参考系下对该泵全流道进行了定常不可压数值模拟,获得了外特性和轴向力预测值,并绘制了性能曲线和轴向力随扬程变化的关系曲线;采用机械法对该泵轴向力进行了试验测量,并将模拟值与试验值进行对比分析.结果表明:在0.8Q_sp~1.2Q_sp(对应扬程为46~36 m)的工作区域,泵性能和轴向力的数值计算结果与实测结果基本吻合.在叶轮前密封环直径、平衡孔直径及数量不变的条件下,在叶轮后密封环直径加大量Δr_m≠0时,对该潜水泵进行了全流道数值模拟和轴向力数值计算,绘制了不同后密封环直径下泵轴向力随扬程变化的关系曲线,结果表明了加大后密封环直径能有效地减小轴向力;绘制了轴向力系数与比面积关系的无因次曲线.     

城镇供水优化调度的减灾效益分析

从灾害经济学的角度探讨了城镇供水优化调度的必要性和可能性，认为在缺水不可避免的情况下，对供水进行优化调度可以减小缺水带来的损失，产生较好的减灾效益，特别是可以大大减小严重干旱的灾害效应。并根据水资源的特性，提出了缺水损失的计算模式以及优化调度的原则和方法。     

PLC在泵站群计算机远动系统RTU终端中的应用

以某泵站群计算机运动系统为实例，分析由PLC构成的泵站远方终端RTU的特点及功能。