基于SHT75的温湿度监测网络设计

目标环境中要实现温湿度的精确控制必须进行多点测量.为此,采用多个数字温度传感器SHT75来设计温湿度检测系统,以达到简化软硬件系统提高精度的目的. 系统以RS-485为信号传输媒介,以at89c51作为下位机的处理器,给出了总控系统与下位机的互联形式和上位机端Modbus协议的实现方法.此系统具有可靠性较好、测量精度较高、使用方便等特点.     

基于ZigBee技术的农业设施群测控系统的研制

介绍了基于ZigBee技术的无线测量监控网络,采用以CC2430芯片为核心的无线数字通信模块,对农业设施群进行无线监测与控制.系统还开发了相应的计算机控制软件,实现了对整个网络运行的集中监控和数据信息的存储.     

设施农业环境因子无线监测及预警系统设计

针对传统温室内环境因子数据采集系统存在的问题,设计了一种能够实时测量、自动传输数据的设施农业环境因子监测以及预警系统.该系统基于无线传感器网络,以ZigBee模块CC2430芯片为核心,实现环境因子数据的采集、汇聚;采用GSM模块MC39i将数据以短信形式发至监控中心,实现了温室大棚内环境因子数据的无线监测以及远程传输;当某一环境因子超出阈值时,系统自动发送预警短信至用户手机或监控中心,提醒用户及时采取预防措施.该系统解决了传统手工测量工作量大、传统有线网络布线难的问题,提高了设施农业的自动化、信息化程度,可预防灾害性天气对农户造成的损失,可方便有效地用于各种温室大棚.     

插秧机作业面积测量远程监测系统软件设计——基于VisualBasic.NET 2010

为实现对插秧机作业区域自动识别和作业面积的自动测量,实时掌握跨区作业插秧机远程作业面积参量值,以VisualStudio平台上的VisualBasic.NET2010为开发环境,开发了一套高速插秧机跨区作业面积远程测量监测系统软件。该软件功能主要包括GPS定位轨迹及作业区域的识别、面积测量、数据通讯、数据显示和数据存贮。系统采用VisualBasic.NET2010语言进行开发,将远程跨区作业的插秧机面积测量监测数据经由GPRS网络进行无线传输到上位机,并采用SOCKET组件和ADO.NET技术实现系统数据通信,完成PC机与下位机之间数据的传输,对测量结果进行显示存储,同时通过系统误差分析完成系统的可行性判断。     

基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统

为解决目前丘陵地区果树灌溉技术中存在的过度灌溉、浪费水资源等问题,以实现丘陵果园节水灌溉,结合无线传感器网络技术,设计开发了一种基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统.系统以ATmega128L单片机为控制核心,由上位机、汇聚节点、无线传感器节点、土壤水分传感器和电磁阀等组成,其中土壤水分传感器和电磁阀连接到无线传感器节点上,汇聚节点与传感器节点之间数据采用无线方式进行传输,汇聚节点通过RS-232串口线与上位机相连.系统能实时监测葡萄土壤含水率的变化,根据土壤含水率来判断葡萄是否缺水,并发出灌溉指令实施对葡萄精确灌溉,系统实现了葡萄园灌溉的自动化控制.通过试验,选定25 cm深度的土壤含水率为灌溉启动监测量,启动灌溉的监测阈值设定为26.8%;选定50 cm深度的土壤含水率为灌溉停止监测量,系统停止灌溉的监测阈值为45.5%.试验表明：系统可以达到精确灌溉要求,结合葡萄的生存阈值可以实现节水灌溉.     

基于移动通信网络的温室环境测控系统研究

基于移动通讯网络实现了大型温室中温度、湿度、光照及二氧化碳浓度等环境参数的远程测量与控制.整个系统由中心站系统和测控基站系统组成,中心站系统包括服务器及应用软件、GSM模块和数据库系统;测控基站系统包括单片机系统、传感器、控制执行机构和GSM模块.由于系统硬件采用了模块化设计方法,软件开发用嵌入式操作系统完成,使系统易于扩展、维护和移植.采用GSM技术实现远程测控,解决了大型温室群采用有线传输网络一次性投资过大,使用维护不便等问题.由于GSM网络覆盖全国,研究成果可实现跨地域数据实时分析与处理.     

基于FPGA的温室灌溉智能测控系统

介绍了一种多参数温室灌溉智能测控系统的纯硬件实现.系统以Spartan-3A DSP FPGA为核心,对营养液混合过程中的营养液电导率和营养液酸碱度两个最重要的参数进行实时在线测量与控制,提出采用模糊逻辑控制技术来实现系统的有效控制,给出了基于Xilinx FPGA/CPLD开发平台和MATLAB/Simulink仿真环境进行DSP功能实现的方法和设计流程.实验仿真表明,系统设计紧凑、可靠,能够达到良好的控制效果.     

基于Kalman滤波的田间导航车辆定位校正方法研究

以装载了RTK-DGPS导航系统的KUBOTASPU-68水田插秧机为试验平台,以姿态测量系统提供载体姿态信息,研究农业机械导航的姿态校正方法。在分析车载GPS倾斜误差产生原因基础上,提出了采用多传感器联合测量载体姿态角以提供校正信息。采用MEMS传感器集成模块ADIS16355作为惯性测量单元,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算姿态角,设计了姿态测量系统。阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的算法,基于ARM7Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。     

无人直升机风场无线传感器网络测量系统设计与试验

为了实现田间多点、多风向、可移动、实时采集无人直升机旋翼气流在作物冠层所形成的风场相关参数,设计了一种风场无线传感器网络测量系统,对该系统风速测量时的可靠性进行了分析和田间试验检验。系统由若干三向风速传感器无线测量节点(WWSS)、无人直升机位姿信息测量模块(FGPS)以及智能总控汇聚模块(ICFN)组成,试验结果表明:选用叶轮风速传感器设计的三方向风速无线测量节点风速平均测量相对误差不大于3.52%,最大绝对误差为0.2 m/s,且各叶轮风速传感器之间无显著差异,变异系数不大于4.41%,能够可靠准确地测量风场内相应的风速值;三方向安装支架可方便地将三方向风速无线测量节点置于水稻田间,智能汇聚节点(ICFN)和WWSS节点以星形拓扑结构通过无线数据传输方式组网,非常适合在田间进行多点、多风向、可移动、实时采集数据;此外,FGPS模块采用RTK GPS等高精度传感器测量直升机的位姿信息,有利于后期开展授粉作业影响因素的综合分析,为开展无人直升机用于水稻制种辅助授粉的田间作业参数优选提供有效工具。     

农田信息远程监测与管理系统-基于ZigBee和GPRS

针对农业具有地域分散、对象多样、远离都市、通信条件落后和环境因子不确定等特点,设计并实现了一种基于ZigBee和GPRS的农田信息远程监测与管理系统.该系统采用大量微型无线传感器网络节点组成簇状拓扑结构的网络系统,实现对农田信息的分布式多点采集;通过GPRS 将数据发送到远程监控中心,经处理后存入数据库,并通过互联网发布数据实现共享.由此解决了传统农业农田监测信息存储的有限性和移动测量的不便性等问题,为农业领域中远距离、多要素数据的采集和共享提供了一种有效的解决方案.