农业管理节水技术应用分析

节水农业是综合气候、水、土和作物资源研究于一体的系统工程.为此,通过对现有节水技术的分析,着重从管理节水方法进行研究,并将其结合计算机信息技术嵌入到节水管理系统中,从管理角度阐述了农业管理节水技术的节水潜力以及在农业生产活动中不可忽视的作用.     

基于SI4463的太阳能无线灌溉控制器

为解决当前农业自动灌溉中无线控制器通信距离短、功耗高等缺点,研制了一套基于SI4463的太阳能无线灌溉控制器。控制器以C8051F965单片机为处理核心单元,基于SI4463构建大功率发射单元,并以太阳能为能源,达到长期工作无需更换电池的目的;控制器同时可采集水表信息和控制双路灌溉阀门。测试结果表明,控制器工作稳定,适合在野外长时间无人监管环境下使用。     

基于模型预测控制的菇房空调节能控制方法

当前工厂化食用菌生产菇房空调控制方法存在节能效率低、室内温度波动大等问题,提出了一种基于卷积神经网络（Convolutional neural network, CNN）、门控循环单元神经网络（Gated recurrent unit neural network, GRU）与注意力机制（Attention）的菇房空调节能控制方法。该方法以CNN-GRU-Attention组合神经网络为预测模型,结合预测误差补偿和预测模型数据集动态更新机制,实现对菇房室内温度精准预测;建立以空调控制量为状态量的目标函数,分别利用熵权法、主观法明确目标函数权重系数,运用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Non-dominated-sorting genetic algorithm Ⅱ, NSGA-Ⅱ)求解出空调在控制时域内最优控制序列,集成滚动优化和反馈机制,实现菇房环境的精准及节能控制。试验结果表明,提出的CNN-GRU-Attention菇房室内温度预测模型,以历史30min数据预测未来10min室内温度效果最好,选取的典型日内预测最大均方根误差为0.122℃、最小决定系数为0.807、最大平均绝对百分比误差为0.611%;菇房空调模型预测控制方法对天气波动具有较好的抗干扰能力。与阈值开关法和PID法相比,在空调节能方面,能耗分别减少21%和14%;在控制温度精度方面,RMSE可分别降低72%、46%。     

基于组态平台的日光温室群监控系统软件设计与应用

以张家口康保县蔬菜生产基地温室群应用为研究对象,采用力控组态软件平台开发了日光温室群监控系统,实现温室群内温湿度环境的监测及自动灌溉,集数据采集、存储、查询、打印、展示、发布等功能于一体。整体设计过程优化了传统软件开发流程,以较小的投入获得了一个较完善、易操作、易维护的日光温室群监控系统,能够进一步促进日光温室监控系统的推广应用。     

基于组态软件和Modbus协议的公园自动灌溉系统

在充分了解公园实际工作需要的基础上,以北小河公园为示范基地,通过对公园墒情采集、水源参数监控制定出符合公园计划用水管理、多种灌溉控制方式的系统结构和功能,综合采用现代网络通信技术和数据库管理技术,基于组态软件和Modbus协议设计开发了公园灌溉控制系统。本系统在北小河公园的研究和示范表明,其可有效地提高公园灌溉效率和用水信息管理水平,效果良好。