一种计算机控制的智能大棚

一、概述 随着计算机和电子技术的发展,信息技术(IT)已深入应用到日常生活的各个领域。如工业、能源、交通、楼宇等各行各业,作为中国的传统产业——农业,同样也有不少成功的应用,如滴灌、喷灌等。本文介绍的智能大棚就是一个典型的应用。因此,从技术角度来讲,智能大棚将计算机技术、现代控制技术、微电子技术、农业栽培和科学育种技术融合应用到传统的农业机械——蔬菜大棚,也是农业产业信息化的一个标志,是促进农业现代化的一个重要组成部分,对提高人民的物质生活水平起到重要的作用。 二、智能大棚的组成 智能大棚就是在已有蔬菜大棚的基础上,针对某些农作物最佳的生长环境咆括温度、湿度、光度、二氧化碳浓度等),进行人为设定,使农作物的生长周期最短。通过计算机和其它自动控制设备的应用,     

多栋光伏大棚的智能监控

随着资源的匮乏,光伏技术逐渐受到人们的重视,也尝试着在农业上进行应用.文章介绍了多栋光伏大棚的智能监控技术,总结了现阶段我国智能系统在光伏大棚中的应用,对未来的发展方向提出展望.     

温室大棚无线监控系统的设计与开发

针对国内温室大棚监控系统的现状,设计了利用无线传感网络技术的温室大棚监控系统。该系统可以实时监控温室大棚内的空气和土壤的温湿度数据,还可以通过监控计算机远程控制温室大棚内的农业设备。实验结果表明,该系统运行稳定,传感器数据采集、无线数据传输和农业设备远程控制等功能达到设计要求,提高了种植园区的管理效率。     

基于LPC1114的设施大棚智能测控系统的设计

基于ARM微处理器LPC1114的设施大棚智能测控系统的软硬件设计与开发,通过32位ARM的高速处理能力,集成精准的测量与控制模块,提高系统工作的实时性、可靠性。采用RS485总线与上位机相连的方式增强系统可扩展性,便于后期开发和维护。经测试,该系统具有运行成本低、稳定可靠、测量精确、实时测控的优点,在设施农业领域具有良好的市场前景。     

基于Zigbee和组态软件的草莓温室大棚远程监控系统的研究与实现

为了实现草莓温室大棚内环境参数的远程智能监控,研究开发了一套基于Zigbee无线采集系统和组态软件的智能监控系统。系统以三维力控组态软件为上位机控制软件,通过Zigbee无线采集网关和Zigbee无线传感节点采集大棚内的环境参数,通过Modbus通讯协议实现上位机与基于Zigbee的数据采集发射模块之间的通讯,在上位机软件中实时显示温室的环境因子,并可以通过西门子200PLC对过程执行机构如风机、湿帘等进行实时控制,调节大棚内的环境参数。实验表明,该系统性价比高,鲁棒性好,提高了草莓大棚环境参数采集的稳定性和准确性,上位机组态界面形象直观,操作性好,改善了草莓生长环境。     

智能监控下的农田灌溉系统信息化改进

通过对智能监控灌溉系统的应用进行研究,设计了一种采用智能监控系统进行数据采集,并将数据通过总线控制传输方式与中央监控计算机之间进行交互,实现智能灌溉监控系统的组网及指令传输。测试结果表明：中央监控计算机中的灌溉专家系统对监控终端采集到的信息参数进行分析,并生成控制指令,传输至灌溉驱动系统,实现智能灌溉。     

基于WSN的智能温室大棚自动定点喷灌系统

针对传统温室大棚灌溉智能化和自动化水平低的问题,采用无线传感器网络WSN技术设计了智能温室大棚自动定点喷灌系统。系统主要由监控中心上位机、多个温湿度监测和电磁阀控制节点、密封储水罐压力监测节点、充压机和水泵控制节点组成。通过温湿度传感器获取土壤表层的温度和湿度数据,并经过ZigBee网络将该节点ID和数据打包实时发送至监控中心上位机,一旦监测到的湿度低于设置的阈值时,会控制对应该区域的电磁阀开启进行喷灌,同时控制充压机保持储水罐内的压力为恒定值。试验表明,该系统能准确获取土壤表面的温湿度数据,实现了整个温室大棚的定点喷灌和密闭储水罐的自动补水功能。     

日光温室环境自动化监控系统的设计

介绍了基于无线通信技术和以太网技术的农业温室自动化监控系统的原理和功能,以及该系统中温室系统气象数据采集系统、温室自动化监控系统平台的功能.同时,论述了现场环境因子的数据采集、控制策略和控制策略来控制执行机构得以实现的方法.     

变电站运行环境智能监控系统

电力技术发展日新月异,城市化建设水平越来越高,变电站室内布置的电气设备成为主流,设备受环境温、湿度等影响越来越大,因此对变电站运行环境进行监测成为新、扩建变电站及老旧变电站改造主要考虑的问题。     

基于ZigBee的寒地水稻温室大棚智能控制系统设计

针对我国北方寒地水稻育秧大棚的结构特点,设计并开发了一套基于ZigBee的智能控制系统,并构建了该系统的星型网络,用以实现将传感器采集到的数据进行无线传输的功能。系统进行数据采集的模块分别采用AT89S52单片机、数字式空气温湿度传感器DB420、数字式土壤温度传感器DS18B20和数字式土壤水分传感器SM2802M,用这些模块来监测空气中的温湿度、土壤温度以及土壤水分等,将监测到的数据通过JM12864F显示出来。这些采集模块还可以监测到大棚内的空气温湿度、土壤温度、土壤水分含量等实时信息,并对这些信息进行分析处理,将分析处理的结果发送到用户手中,达到远程监控的目的。     

温室环境控制系统的MPT智能算法

针对温室环境的大滞后、多输入、多输出、非线性和难以建立数学模型等特点,对传统的PID算法进行改进,并加入自适应控制、模糊控制和专家自整定等智能控制功能,建立了MPT智能控制算法.在论域内用不同控制方式分段控制,当偏差大于某一域值时,根据操态选择模糊控制,不存在抗饱和积分问题,使用模糊控制规则确定输出;当偏差减小到域值以下时,切换转入MPT算法控制,减小响应过程中的超调,并最终消除余差.该算法具有无超调、控制精度高和鲁棒性强等特点..     

基于PLC与WinCC组态软件的智能温室控制系统设计

对温室环境中温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因子进行调控是实现设施作物生产高产、优质、高效的关键。以WinCC组态软件为上位机编程软件,以PLC为控制器,设计一种基于PLC的智能温室控制系统。该系统人机界面友好,性能稳定可靠,性价比高,能很好地实现对智能温室环境因子的自动控制,满足温室作物生长环境控制要求。     

基于物联网和模糊PID技术的温室智能监控系统

针对温室范围广、监控点多、布线困难、且具有非线性、大延时、控制模型难以确定等特性,以CC2530为核心设计了无线传感器节点、汇聚节点及智能控制节点,实现对温湿度、光照等参数的实时采集,以Zigbee技术实现各无线传感器节点之间的数据传输;以GPRS技术实现汇聚节点与监控平台的对接,采用带Smith预估器的模糊PID控制算法实现对遮阳网、风机、湿帘、均热扇等设备的控制,经现场长时间运行表明,整个系统经济实用,控制精度高,运行稳定可靠,满足大棚生产要求。     

温室群智能环境管理系统的研究

针对当前国内温室自动控制智能化程度不高的问题,开发了温室群智能环境管理系统.该系统将自动控制与专家知识结合起来,能够根据专家知识中的经验值实时分析处理监测数据.在智能决策中采用了模糊控制算法,离线建立模糊控制表,使用查表法进行模糊推理,可以满足实时控制的需要.     

现代温室环境智能控制的发展现状及展望

在简述智能控制技术基本理论的基础上,分析了现代温室环境智能控制系统的拓扑结构以及智能控制技术在现代温室环境控制中的研究和应用进展.现代温室环境智能控制涉及硬件结构和控制算法等问题.控制系统硬件配置多采用分布式系统框架,现场控制站功能可以采用单片机、可编程控制器或工业控制机来完成,系统网络结构有CAN总线、现场总线和工业以太网等多种形式.将多种控制算法交叉与融合的混合控制算法更能满足现代温室环境智能控制的要求.为此,探索了新型的温室内环境和生物信息的获取方法,开展了温室内小气候模拟和实验研究,为实现温室内作物生理指标的智能控制、智能控制系统硬件配置及结构优化提供了理论依据.     

智能温室测控系统软件的设计与研究

针对我国温室科技含量低、现代化智能温室大部分依靠进口的局面,采用先进的计算机技术、微电子控制技术和传感器技术设计出的基于RS-485总线的温室计算机分布式自动控制系统.该系统采用半双工RS-485总线型通信网络和累加与校验通信算法进行数据传输,可以在采集温室环境参数的同时对温室内的温度、湿度、光照和CO2浓度等调节装置进行控制.利用VB6.0面向对象编程技术和Access数据库软件开发出友好的人机界面,通过实时读取历史存储温室内环境参数值,实现了对温度、湿度、光照和CO2浓度等参数的管理和查阅.     

分布式温室智能控制系统智能控制器设计与实现

针对当前国内温室自动控制智能化程度不高和扩展性差的问题,开发了分布式温室智能控制系统。该系统借鉴现场总线思想,将分布式系统中过程控制级分解为智能控制器级和智能模块级。设计并开发了处于系统中间层的温室智能控制器软硬件。该智能控制器具有双串行口,用于与上位机和智能模块通信。针对通信的开放性要求设计了通信协议。软件内含模糊控制算法,允许控制器脱离上位机独立控制温室;上位机根据气候等因素的变化随时更新控制器的模糊控制算法。经过1年多的实际运行显示,系统运行稳定可靠,环境参数控制精度满足温室生产要求,其中温度控制精度达±1℃。     

基于STM32的智能温室无线监控系统设计

智能温室无线监控系统采用嵌入式技术,由温湿度模块、无线传输模块、电源模块及自动控制系统组成,以期农业与自动控制系统结合,采集温室的光照度、温湿度,实现串口软件实时监控并存储采集到的数据。该系统的应用营造了一个有利于温室作物生长的环境,提高了蔬菜产量、品质,且节省了大量的劳动力资源。     

基于数据库的温室作物生长管理智能决策支持系统的研制

以Delphi7．0为软件开发环境,构建了温室作物生长管理智能决策支持系统。提出了温室作物生长管理智能决策支持系统的研究思路及系统实现的技术路线,采用Database Desktop来设计系统中的知识库、模型库和数据库。以数据库为基础的系统,有助于系统对知识、模型和相关数据的管理。对系统决策的过程采用基于数据库的方法进行编写,解决了温室作物生长智能决策过程中推理困难的问题,同时提高了决策的准确程度。经实际运用达到了预期的效果。