基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计与试验

针对传统果蔬农业大棚环境数据感知不强、现场维护工作量大、无线覆盖区域受限、生产管理效率低、成本高的问题,提出一套基于模糊PID控制的NB-IoT果蔬农业物联网系统设计。以STM32L475VET6超低功耗芯片为主控芯片,通过NB-IoT和ZigBee双协议融合组网技术和环形缓冲队列算法组建广域无线网络,设计现场监测终端与远程云监控平台,将局域终端节点采集的环境因子信息接入云服务器进行统计与分析。系统根据采集到的数据自动调控反馈控制设备,达到低功耗模式下的广域覆盖监测并智能反馈调控果蔬大棚环境因子的目的,实现感知层、网络层到平台层和应用层一套完整的果蔬大棚物联网系统设计。将模糊PID控制算法应用于温棚环境调节的仿真测试表明,系统平均丢包率为0.088%,空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度等环境因子参数平均相对误差保持在0.5%以内,NB-IoT休眠功耗小于9μA,能实现智能反馈控制并保证系统多节点部署、多参数检测、低功耗工作、广覆盖通信的条件,使系统具有更高的复杂环境适应性和稳定性。     

基于单片机的低功耗水稻育秧棚监控系统设计

针对目前农场水稻育秧大棚中普遍存在的智能化程度低、耗电高等问题,设计了一套低功耗全自动的水稻育秧棚监控系统。该系统采用MSP430F149超低功耗MCU以及低功耗网络传输芯片SM51,尽可能降低系统能耗。PC机与大棚控制器间利用无线收发设备传输数据和控制指令,无需专门架线,节省了人力物力;通过监控中心可实现对育秧棚内多点土壤温度与空气温湿度、二氧化碳含量、光照度、土壤水分、土壤pH值等信息的采集。同时,系统具有微喷、通风卷帘的自动控制等功能,在棚内的液晶显示屏上亦可以随时观察采集的数据,实现了真正意义上的无人值守,与普通无线技术相比,还具有低功耗、低成本和可靠性高等特点。     

RWCK-I型日光温室温度自动控制器

为实现日光温室大棚温度自动调节与控制,研制了RWCK-I型日光温室温度自动控制器,阐述了设计该控制器所依据的基本原理以及系统的主要特点,介绍了温控系统的主要组成部分和工作过程.     

蔬菜大棚温湿度和土壤水分自动智能管理系统

针对蔬菜大棚温湿度和土壤水分控制难的问题,采用远距离无线串口透传技术设计了自动智能管理系统,主要由温湿度监控节点、土壤水分监控节点和管理主机组成。监控节点利用处理器STM32F103作为控制核心而设计,被均匀布置在大棚的各个区域,通过传感器AM2302和SM2802M分别采集大棚温湿度和土壤含水率,通过无线串口透传模块E17-TTL100-SMA发送到管理主机。管理主机上运行着采用C#专业设计的管理软件,自动将接收到的数据进行处理、分析和显示,并存储在数据库SQL Server2008中,如超出了预设的作物最佳生长范围,根据系统设定自动控制风机和灌溉管道阀开关进行调节。通过对西红柿大棚的实验表明:该系统实现了大棚温度湿度和土壤水分的实时智能管理,大大降低了管理者的劳动强度。     

蔬菜大棚温度电控系统的模糊控制研究

针对外部环境剧烈变化情况下蔬菜大棚的环境温度控制问题,设计了基于电控系统的模糊控制方案。首先研究了蔬菜大棚温度控制系统系统结构并探讨了其工作原理,进而以外部环境温度、蔬菜大棚温度和蔬菜大棚内外温度差作为模糊输入,设计了模糊隶属度函数并建立了模糊控制规则,采用T-S模糊控制结构对大棚热管理系统进行控制。仿真实验的结果表明,所设计的蔬菜大棚温度的模糊控制方案可以实现大棚温度的良好控制,在外部环境温度波动范围较大时可以实现大棚恒温控制,温度控制在18℃到23℃范围内,控制效果良好。     

基于LabVIEW的内冷式智能车刀温度控制系统的设计

内冷式智能车刀实现了冷却液从车刀内部的管道通过,从而达到冷却的目的,既环保又高效,而温度控制系统是基于LabVIEW虚拟仪器,实现温度的采集。其中,温度采集使用NI9217输入板卡,输出使用NI9260输出板卡。当车刀温度超限,会调节变量泵的流量增大,从而调节温度。系统使用LabVIEW程序实现了温度的实时显示及控制,以及超限自动报警模块,系统功能强大,操作简单,人机界面良好,很好地实现了对车刀温度的有效监控和调节。     

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。     

大数据背景下的智能化农业设施系统设计

针对目前农业设施管理和环境监测能力不足、农业生产相关数据积累不够、农业生产智能化程度不高等问题,以农业温室大棚为对象,应用物联网技术,设计一个能够实时采集温室大棚的温度、湿度、土壤温湿度、光照等环境信息,并通过WIFI技术接入互联网云端控制平台或移动客户端进行数据通信,实现环境数据的实时采集、显示、存储和共享,并对采集到的数据进行分析与判断、自动调控喷灌电机和加热设备的智能化温室大棚系统。实验表明,系统具有安装简单、界面友好、实用性强、易扩展等特点,Android客户端及微信公众号实现系统的远程移动管理,良好的数据接口有助于大数据采集与分析,能够适应智能农业的大数据应用需求。     

温室农作物自动滴灌测控系统的应用

温室环境与正确的灌溉方法对农作物生长起着重要的作用。自动滴灌测控系统可以实现根据温室内种植的农作物正常生长所需的土壤湿度与环境温度,适时进行自动滴灌,为其生长提供良好的的条件。系统通过科学合理的控制策略,由计算机控制并利用各种传感器实现自动采集、监测土壤湿度与环境温度,及时灌溉。此系统的应用,降低了灌溉成本,提高了灌溉质量,起到了节水节能的作用。同时有效地避免了过涝或过旱对农作物的影响,提高了温室的科学化管理水平,实现了精准农业化的高效生产。     

智能车载环境参数采集机器人的研制

针对传统温室大棚参数监控系统大量布线、检测不便等问题,设计一种环境参数采集机器人,可用于温室大棚内的参数检测。采用载重量大、行驶稳定、越障性强的锌合金材料作为该机器人车载底盘二驱履带。数据采集系统由温度、湿度等传感器组成,用来实现环境参数检测。通过应用Wi-Fi无线传输技术,实时传输视频图像以及检测到的环境参数,基于App来实现机器人的前进、后退及转向的控制。结果表明:采用Wi-Fi通信模块作为数据通信的媒介并搭载AGV自动导引装置的参数采集机器人,对实现在温室大棚中的随时参数监测,提高采集数据的质量,降低人工劳动有重要作用。     

Online decision support for irrigation for farmers

Online decision support for irrigation has been available in Denmark since 1996. This paper describes an Internet implementation of a previous stand-alone PC-program; the Internet version has undergone several modifications and upgrades. The system has a morphological model for crop development based on temperature sums, and a hydrological model for calculating soil water balance. Weather data are supplied automatically from weather databases, precipitation data can be overrode by user inputs. Users can initiate the system with data on fields and crops, and add data on irrigations. Irrigation advice and explanation are provided in tables and graphics. The system had 322 active users in 2004 and 490 in 2005.     

中耕深松技术保水能力试验研究

阜新属于半干旱地区,在农业生产中应采取节水措施。中耕深松属于机械化旱作农业节水技术,是保持耕作技术的基本要点之一。通过中耕深松技术的田间作业实验,验证了中耕深松技术的蓄水保墒作用,指出中耕深技术应在阜新地区推广应用。     

龙源生态旅游度假村景观设计

龙源生态旅游度假村规划区内自然风光优美迷人,原始淳朴.通过简要分析旅游资源特色,提出度假村的景观规划思路和目标.在尊重场地自然风貌格局的基础上,充分利用场地自然风貌特色和资源优势,进行综合景观规划设计,以期为我国生态度假村景观设计的创作实践提供参考.     

辽宁省推进农业产业化经营的战略对策

农业产业化经营在带动农民增收、加快现代农业发展步伐、促进工业化城镇化进程、推动社会主义新农村建设4个方面体现出重要作用,但仍面临龙头企业规模小、加工增值链条短,产业链条带动和承载力不强,中介服务组织不适应形势要求,农产品市场流通体系不健全,农企利益联结机制有待完善,农产品品牌建设有待加强等问题.结合辽宁实际,提出培育重点龙头企业、建设优质特色农产品生产和加工基地、发展完善农业产业链、培育中介服务组织、建设高效畅通的农产品流通市场体系、促进农企利益联结机制建设等9项具体措施,以推进全省农业产业化和农产品加工业发展.     

中耕深松技术保水能力试验研究

阜新属于半干旱地区,在农业生产中应采取节水措施.中耕深松属于机械化旱作农业节水技术,是保持耕作技术的基本要点之一.通过中耕深松技术的田间作业实验,验证了中耕深松技术的蓄水保墒作用,指出中耕深技术应在阜新地区推广应用.     

中国沼气学会2009年工作总结及2010年工作重点

2009年,是国庆60周年,是应对全球经济危机的第一年,对中国沼气学会来说也是工作任务较为繁重的一年。一年来,在农业部有关司局和中心领导的关怀与支持下,在学会各专业委员会和广大会员的积极参与和配合下,在秘书处全体同仁的努力下,紧紧围绕社会主义新农村建设、循环经济、农业和农村节能减排等中心工作和沼气事业发展的重点任务,认真为政府服务、为企业服务、为行业服务、为会员服务,各项工作都取得了积极进展和较好成效。现将学会2009年工作总结如下：     

应用刻线分层法车削多头蜗杆

常用多头蜗杆一般由两条以上的螺旋槽构成,分头误差决定着多头蜗杆的车削精度,针对分头精度提出使用硬质合金三角螺纹车刀在蜗杆外圆预先分头刻线,作为粗车基准和精车的参考刻线,蜗杆分头精度的保证,是以三个相邻齿厚和三个相邻齿槽中径分别相同为标准。     

面向21世纪建筑设计的发展趋势

未来的新世纪是一个注重生态,环保,追求人与自然科学整体协调发展的社会,生活在市里的人都渴望回归自然,希望更多地与大自然接触,但住宅建筑仅有绿色还不能说起具有生态性,住宅的生态型是以绿色为基础涵盖生态环保,可持续发展等多种理念。世界大型建筑的主流是生态建筑和智能建筑,我国目前正在建造和将要建造的大型综合建筑使用期限至少在50年以上,都是面对21世纪的,无论是在建筑艺术上,还是在设备上,都应有超前意识。随着生态意识的普及和可持续发展的深入人心,以我国目前的经济实力,建筑技术,科学技术的实际水平,建设有前途的大厦将作为我国提高综合国力的具体表现,将带动建筑业的迅猛发展。     

面向21世纪建筑设计的发展趋势

未来的新世纪是一个注重生态,环保,追求人与自然科学整体协调发展的社会,生活在市里的人都渴望回归自然,希望更多地与大自然接触,但住宅建筑仅有绿色还不能说起具有生态性,住宅的生态型是以绿色为基础涵盖生态环保,可持续发展等多种理念.世界大型建筑的主流是生态建筑和智能建筑,我国目前正在建造和将要建造的大型综合建筑使用期限至少在50年以上,都是面对21世纪的,无论是在建筑艺术上,还是在设备上,都应有超前意识.随着生态意识的普及和可持续发展的深入人心,以我国目前的经济实力,建筑技术,科学技术的实际水平,建设有前途的大厦将作为我国提高综合国力的具体表现,将带动建筑业的迅猛发展.     

A model for selective mechanisation for the small farmer

The small farmer, especially in developing countries, requires a system of selective mechanisation due to his peculiar problems of small holdings, low capital, poor technological environment and the constraints inherent in the traditional system of agriculture. The decision facing the small farmer is whether the purchase of available farm machinery will improve his net earnings and how best to utilise this machinery within the limitations of his operational constraints. This paper describes a simple procedure to assist such decision-making.