对日光温室远程监控APP的设计与开发

现有的温室远程监控系统虽然已经具备对温室中各项环境参数的监测与控制功能,但只能作为温室中环境信息的实时反馈而不能实现对农作物生长环境的综合管理,其科学性及智能化程度有待提高。而日光温室远程监控APP不仅实现了对日光温室环境信息的实时监控功能,还可以根据温室中种植的不同作物及其生长阶段及时为用户提供专家经验知识并帮助用户合理规划温室管理方案。该APP的开发不仅极大地降低了人力成本、时间成本及病虫害的概率,而且提高了农作物的品质与产量,提升了农产品的生产效率。     

基于CAN总线技术的温室监控系统的设计

为了提供作物生长所需要的最佳生态环境,需要对温室环境参数进行实时监控.为此,考虑到CAN总线的主要特点,并从低成本和可靠性以及技术优势的角度出发,提出了基于CAN现场总线的分布式温室监控系统,该系统不仅具有温室环境参数的测控功能,还可以进行集中监控、数据管理等.同时,详细说明了硬件构成及软件设计.     

基于ZigBee的温室大棚环境远程监控系统设计

课题组设计了一种温室大棚环境的远程监控系统,系统采用ZigBee网络对大棚内环境参数(土壤温湿度、光照强度等)进行实时监测,并将数据上传至上位机和手机,系统根据设定值自动控制大棚内卷帘、风机、灯光、节水灌溉等现场装置的启停操作。仿真实验表明,该温室大棚环境远程监控系统具有较好的监控效果,具有功耗小、投入成本低、控制精准等优点。     

基于模糊控制的西瓜温室远程监控系统的研究

为提高温室管理水平与生产效益,本文以西瓜为例研发基于模糊控制包含环境信息采集模块、服务器管理平台、STM32单片机控制模块和远程监控中心的西瓜温室远程监控系统。环境信息采集模块通过传感器节点采集温室内的空气温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤湿度、土壤pH值和土壤EC值,利用ZigBee协议进行组网并通过物联网网关和GPRS网络实现数据传输;STM32单片机控制模块控制滴灌系统、通风扇、加热线、灯带和湿帘的运行;利用模糊控制技术以温湿度为例结合西瓜不同时期的生长特性设计模糊控制器,对温室环境变量进行多变量去耦合控制;远程监控中心通过界面友好的APP客户端进行远程监控。试验表明,该系统能够实现西瓜温室的远程智能化管理,使作物处于最佳生长状态。     

基于Android系统的温室环境监控APP研究与开发

针对大多数温室监控软件需要在固定的计算机终端前完成工作,使用范围固定,灵活性、实时性低等问题,研究开发了基于Android系统的移动温室监控APP,使得温室作业人员在移动设备上能够查看数据,根据监控数据采取相应措施,避免了人工管理温室无法实时掌握温室环境情况的问题。通过对温湿度和其他环境因子调控设施的远程调控,实现了节省人力、网络化和集约化的远程管理,构建适宜作物生长、繁育的良好生态环境。      

基于无线通信的温室环境监控系统设计

针对温室管理智能化的需要,提出了一种基于无线数据传输的温室环境参数监控系统。该系统以MSP430F169作为微控制器,通过数字温湿度传感器DHT11、土壤温湿度传感器SHT10P、光强数字转换芯片TSL2561和CO2气体传感器MG811检测温室环境中的空气温湿度、土壤温湿度、光照强度及CO2含量,以n RF24L01+作为射频无线通信模块实现下位机和上位机之间的数据通信,以TC35i作为GSM无线通信模块实现上位机和监控终端之间的数据通信。用户可以通过上位机或监控终端对温室环境参数进行检测和控制,使温室内环境参数控制在所希望的水平上,实现温室环境参数的智能化控制。     

基于Android平台的家庭植物工厂智能监控系统

随着人们生活品质的提高,家庭植物工厂受到越来越多的关注。为此,设计了一种以LED光源模拟太阳光的人工光型密闭式家庭植物工厂。为了使该家庭植物工厂能够为作物提供适宜的生长环境,并且能够实现远程智能监控,设计并实现了一种基于Android平台的智能监控系统。该系统能够实时监测和显示种植空间的环境参数,可根据实际需要对种植空间的温度、二氧化碳浓度和LED灯亮度进行分时段的独立设置。该系统能够控制作物根部营养液的循环,可以通过WEB浏览器实现远程监控。系统运行情况表明,所设计的智能监控系统能够在以LED光源模拟太阳光的人工环境下,为作物提供满足要求的生长环境,并且通过对环境参数的合理设置,可以大大缩短作物的种植周期。     

基于物联网草莓生长环境远程监控系统的设计

采用ZigBee无线网络、传感测量技术、C#编写上位机软件及SQL数据库和C#asp.net,设计了一个基于物联网草莓生长环境的远程监控系统。该系统实现了用户通过PC或手持设备远程登录监控系统网站,对环境参数的实时数据和历史记录进行查看,并且对草莓温室内设施进行远程控制。     

基于作物蒸散量模型的新型滑盖温室智能灌溉系统设计

为了解决温室大棚的精准灌溉问题,设计一套基于修正后的Penman-Monteith方程计算作物灌溉量的智能灌溉系统。系统选用光照传感器、温湿度传感器,土壤水分传感器采集温室大棚环境参数,由数据采集器传送至上位机,利用灌溉模型计算出作物不同生长期的蒸散量,并将蒸散量换算成灌溉量,通过上位机发出灌溉命令,控制恒压变频控制器的运行和电磁阀的启闭。远程操作系统采用GPRS与基地控制系统连接,实现参数设置、实时数据显示和查询以及控制灌溉模式。试验结果表明,该系统能够实现精准灌溉自动控制,系统稳定可靠,操作方便,适用于温室大棚精准灌溉。     

基于手机短消息的温室环境远程监测系统设计

设计的温室环境远程监测系统选用8位单片机STC89C516RD+和GSM短信模块MC35i.系统采用模块化思想设计,主要由主控机模块、数据采集模块和控制执行模块3部分组成,主机与各数据采集和控制模块之间采用RS-485总线连接,构成远程分布式温室环境参数监控系统.根据不同的使用要求,可对数据采集模块和控制模块进行裁剪,满足多种温室环境参数检测需要,具有很强的通用性.系统采用GSM短消息的方式实现环境参数和现场的远程监控,提高了温室环境控制的自动化水平,具有扩展性好、实用性强、便于操作等特点.     

基于Zigbee的温室远程监控系统

设计开发了一套基于Zigbee无线网络的温室远程监控系统,通过无线网络实现了对温室内温湿度、土壤含水量和CO2浓度的监测与调控,以及温室顶模的开模闭膜远程控制。温室远程监控系统由温室数据采集控制器和温室远程监控软件组成。温室数据采集控制器可以实现本地手动、遥控器遥控和控制室远程无线控制一体化集成控制。温室远程监控软件将采集到的数据进行汇总、显示和记录,实现了温室设备的自动控制和远程遥控。整个系统操作简单,经济适用,并且布线方便。     

基于云服务的棚室蔬菜智能终端系统设计与实现——以黑龙江省为研究案例

棚室蔬菜产业在黑龙江省农业转方式、调结构和供给侧改革中占有重要的战略地位。黑龙江省棚室蔬菜生产规模近年来发展较快,技术支撑需求也与日俱增。本研究针对黑龙江省棚室蔬菜发展规模与技术服务支撑能力不匹配的现状,提出了基于云服务的棚室蔬菜智能终端系统及关键技术的实现方法。本研究以专家服务为主、数据挖掘技术为辅,以物联网设备为感知手段、以智能手机为用户终端,利用云服务对知识、资源、物联网数据的整合配置能力,提供蔬菜专家及棚室蔬菜用户对信息获取、存储、分析和决策的高效解决方案。本研究的部分内容已在黑龙江省农业科研部门、企业、蔬菜合作社、农户等不同用户群体中实验应用,能够为专家提供棚室蔬菜生产环境的远程问诊手段,适用于各类棚室蔬菜应用场景。本研究还提出了对大规模应用场景下的技术解决方案建议,可在全国的棚室蔬菜生产中推广应用,实现更广泛高效的专家技术服务支撑。     

生态温室雨水综合利用自动化控制系统研究

将温室雨水利用的理念与自动化控制技术相结合,引入土壤温湿度传感器来监测土壤情况,根据作物土壤含水量数值的变化,以组态王为平台,设计了温室雨水自动化灌溉系统,根据作物的土壤含水量值变化范围,决定是否需要灌溉。同时,利用计算机C++语言设计了作物土壤相对含水量查询系统,可准确查询作物所需的生长适宜温度范围、适宜空气湿度、不同生长期的土壤相对含水量值等,同时也为温室雨水利用自动化控制系统提供参数依据。最后。针对系统进行了灌溉试验,试验验证了其可靠性。     

面向温室大棚的自清洁式土壤参数监测仪研制

温室大棚土壤环境参数影响作物正常生长，需长期对其进行监测。针对现有固定式温室大棚土壤参数监测仪中传感器末端普遍长期埋于土壤中，导致传感器使用寿命缩短的问题，引入一种基于Arduino的土壤参数监测仪。该仪器可实现对土壤参数的定时检测，为植物生长所需土壤营养成分的配比和定时灌溉提供实时精准参考数据。在数据采集完成后实现对监测仪传感器探针部位的自动清洁和维护，减缓了传感器因长时间接触土壤造成的电化学腐蚀生锈，提高了传感器使用寿命。该监测仪为实现智能化温室环境动态监控物联网系统的开发奠定了一定基础。      

基于无线传感网的设施环境二氧化碳精准调控系统

设计了一套基于无线传感网的设施环境二氧化碳精准调控系统,包括主控节点、监测节点及补施节点,通过Zig Bee协议实现节点间信息交互。监测节点实时获取设施内多点二氧化碳浓度、温度、光照数据;主控节点根据作物各阶段最适生长环境,结合温度与光照阈值,动态计算二氧化碳浓度目标值与实时值之间的差值作为调控参数,采用反馈控制实现二氧化碳动态调控;为改善以往设施二氧化碳补施不均的普遍现象,设施中气体扩散管道采取双M型布置方式,设计开孔大小不同的二氧化碳扩散孔,由补施节点配合对流装置控制各小区域的二氧化碳排放量,达到均匀和定量补施的目的。实地布置和试验表明基于无线传感网的设施环境二氧化碳调控系统可实现稳定可靠运行,以设施番茄为研究对象,在面积36.66 m~2日光温室内补施目标值与实时值的相对误差小于3.5%,在面积27.74 m~2玻璃温室内验证监测节点间二氧化碳浓度变异系数小于2.93%,证明本系统可实现二氧化碳精准及均匀补充。     

温室大棚卷帘机多路优先级控制系统

为解决温室卷帘机控制方式单一,提高卷帘机的管理效率,该文设计了一套基于单片机的卷帘机多路优先级控制系统。该系统以STC15W404AS单片机作为硬件终端的主控芯片,应用RXB8超外差接收模块接收遥控信号,通过GPRS无线模块实现与远程服务器的通信,采用优先级决策电路对手动按键控制信号、无线遥控信号、限位控制信号和远程服务器控制信号进行优先级处理,从而实现对卷帘机的多路优先级控制。试验结果显示,系统优先级响应稳定迅速,硬件终端对远程服务器的命令响应时间为1.7 s,无线遥控和远程服务器控制的数据传输丢包率＜4.5%,远程服务器软件可稳定完成卷帘机的远程监控。该系统不仅可以实现卷帘机的多路优先级控制,而且可有效地满足温室卷帘机智能管理使用需求。      

基于改进PSO算法的多温室物联网群控终端变量协调控制研究

为解决目前温室群测控难、智能化程度低的问题,基于改进PSO算法提出一种多温室物联网群控终端变量协调控制方法。通过构建基于大数据的多温室分层分布式物联网群控集成系统,有效融合大数据技术、物联网技术、传感器技术以及智能控制技术,采用单个温室的多参数多变量协调控制方法,实现单温室智能化协调控制;通过加设总控制器,根据记录下的多温室作物生长环境参数变换情况,优化区间内浮点数的取值范围,当取值范围优化结果提升值比1%小,则停止寻优,将此时的最优参数输出,完成多温室群控终端变量协调控制。试验结果表明,稳定时设定的目标温度值的平均值为25.6℃,误差值为1.4℃,相对湿度平均值为47.60%RH,误差值为2.4%RH,光照强度和二氧化碳浓度也基本可以维持在一个较小的范围内波动,可在较短时间内将各项环境参数调控至温室预设目标环境参数值,提高多温室物联网群控终端变量智能化控制程度。     

家庭式微植物工厂监控系统设计

为了解决家庭阳台种植作物过程中湿气重、难控制的问题,提出了家庭式微植物工厂。它是密闭式的,利用智能化控制技术使作物进行自我调节,采用层结构设计及配套环境监测装置。监测系统是以无线传感技术、控制技术和多传感器融合技术为核心;以STM32为核心控制单元;以上位机为终端实时显示系统内环境参数的家庭种植环境监控设备。系统实现了微型植物工厂内部温湿度、光照等多个环境因子的实时显示和精确控制,具有较高的实用性。