基于ARM的明渠区域动态调水控制系统开发

开发一种明渠区域动态调水控制系统。研究农业灌溉信息化和自动化技术、动态调水解耦控制算法,设计基于ARM的机电集群设备联动协同控制的区域动态调水硬件控制系统。其中包括无线通信模块、提水控制终端、蓄水调解终端、动态调水控制终端、互补供电切换控制终端等。开发调度管理上位软件,实现对明渠区域动态调水的多点集群联调协同控制。在灌区进行应用性试验,实验结果表明:明渠区域动态调水控制系统运行稳定,操作简单,实现明渠区域灌溉分水、动态调水的信息化自动化管理,可有效提高农业水利用率和灌溉效率。     

面向灌区调水工程的远程自动计量闸门研究

设计了一种基于远程无线通信技术的灌区动态调水系统,由安装于各级渠道上的自动计量闸门集群和运行于调度中心的远程调水控制系统组成。利用明渠测流理论和传感测量技术,实现了闸门的计量功能;对称双轮双向卷拉驱动机构和中空蜂窝闸板结构设计,提高了闸门启闭运动的可靠性和闸门运行能效;开发了基于ARM的闸门终端控制器,实现了闸门终端的智能控制和无线远程通讯,多种闸门工作模式可满足不同的应用需求;设计了太阳能供电与电源管理系统,解决了闸门野外工作的供电问题;开发了远程动态调水控制的应用软件包,实现了对闸门的远程监控与联动调水。实验表明,闸门终端环境适应性强,性能稳定,动态水位误差小于5 mm,闸门定位误差小于1 mm,自由流的测流误差小于4.6%,淹没流测流误差小于8.3%,可满足各类自动调水工程应用。     

基于物联网和云架构的渠灌闸门智能控制系统

为了实现农田明渠灌溉的精准化控制,设计了一种基于物联网和云架构的渠灌闸门远程智能控制系统,系统由一体化旋转式闸门、本地控制软件、远程终端访问系统和云端中间件组成。闸门采用旋转式阀芯结构设计,降低闸门启闭时的驱动能耗;基于ARM开发了嵌入式控制系统,实现水闸运行的本地控制和状态数据采集;集成了无线通讯模块和光伏电源系统,解决传统水闸野外安装布线繁琐和供电困难问题;通过在阿里云服务器建立数据中心,部署中间件,实现水闸远程数据传送与控制指令传达;建立了基于水位、流量双反馈的闸门开度云控模型,实现水闸群智能运行;根据旋转式闸门启闭阶段角速度变化规律,提出了水闸运行异常报警方法;开发了B/S版和APP版的远程终端访问系统,实现了灌区数据大屏、闸群远程控制和智能调度,适用于农田灌溉中小型渠道输水、配水的精准化控制。     

灌区测控一体化闸门系统设计及应用

灌区水资源的合理利用一直是我国发展节水型农业的关键。为了缓解疏勒河灌区用水矛盾,基于原有渠道闸门研制出测控一体化闸门系统。系统由安装于渠道上的自动计量闸门和运行于远方中心站的调水控制系统组成,能够根据目标过闸流量或过闸总水量实现闭环控制,做到按需供水。试验表明,该系统实现了渠系闸门的智能控制和田间用水的合理分配,功能完备、可靠性高、操作和维护便捷,能够有效提高灌区水资源的利用率。     

测控一体化闸门在灌区的研究与应用

为了有效管理并控制灌溉用水量,中华人民共和国从第"十三五"开始,制定了一系列政策和措施对灌溉用水从水源地开始直至末级受水单元建立精准量水体系及监管措施。研发一款集水位流量数据采集、闸门远程自动化控制、太阳能驱动、无线通讯等功能齐全的智能测控一体化闸门装置,并在灌区量测水项目中进行了实地应用。结果表明,测控一体化闸门监控系统通过平台进行远程自动灌溉控制和调节,用自学习的PID控制机制实现动态调水,提高了输配水的控制精度和时效,解决了渠道末端控制问题。既能提高工作效率,降低工作强度,又能为节约灌溉用水,优化配水调度提供强有力的信息支撑。     

灌区闸门模糊控制器设计与应用

在灌区闸门远程自动控制系统中,现地控制单元承担着根据监控中心指令控制闸门开度及调节灌溉泄水量的任务,闸门实时控制的优化与否直接关系到整个灌区的灌溉效率和灌溉用水利用率.采用模糊控制技术设计的一种基于PLC的模糊控制器,对灌区闸门实施实时监控,可以有效地降低闸门动作频度,提高闸门的控制精度,从而达到优化和节约灌溉用水的目标.     

基于ARM与GPRS的灌区用水监控系统

针对我国水资源匮乏和灌区水利用率不高的问题,开发了一种基于ARM和GPRS技术的灌区用水监控系统。详细介绍了系统的总体构成,包括ARM控制、GPRS模块的硬件设计、各部分的软件实现以及上位机服务器的开发等,基本满足了实际灌区用水管理监控的需要,实现灌区用水管理的信息化。     

基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统

针对农业灌溉中的水资源浪费问题和灌溉远程控制问题,对物联网相关技术进行研究,设计了基于物联网Android平台的农业远程智能节水灌溉系统,实现了对多传感器节点(空气温湿度、光照、土壤湿度、电磁阀、变频器等)远程采集和控制,以及对多个控制器节点的远程监测与控制。系统不受时间地域限制,用户可以通过Android移动终端实现对智能节水灌溉系统的监测和控制。系统采用CC2 5 3 0作为无线传感器芯片、OK6 4 1 0作为控制器节点芯片。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,可为远程智能节水灌溉提供平台支持,能够满足农业节水灌溉的需要。     

大型灌区渠道闸门一体化测控系统

基于自动化控制、网络通信和测量等技术,设计并研发了能够实现信息采集-处理-决策-信息反馈-监控-共享一体化的灌区闸门测控设备,并在甘肃省景电灌区进行了应用和验证.结果表明:渠道闸门一体化测控系统实现了灌区流量数据自动监测、收集和计算分析,提高了计量精度;能够对数据进行存储、查询与展示,实现了数据的共享,形成了灌区水资源管理数据库;实现了渠道流量远程自动控制与调节,提高了管理水平和管理效率;实现了智能手机远程操作,提高了办公效率.灌区闸门测控一体化测控系统的实施减少了灌区现场维护的次数,降低了设备运行成本,极大地提高了灌区水资源管理效率.研究成果可为中国大型灌区水资源科学管理提供有力的技术支撑,对闸门量水测流技术进步进行了有益的探索.     

大型灌区智慧灌溉系统开发与应用

为解决大型灌区信息共享能力差、用水决策智能化水平不高等问题,基于灌区实时信息采集布点优化技术、实时信息监测技术、实时灌溉预报模型、渠系动态配水模型、互联网技术、闸门监测控制技术,构建基于B/S架构的大型灌区通用化智慧灌溉系统。系统包括实时信息监测子系统、信息通讯子系统、历史及实时数据管理子系统、实时灌溉预报及渠系动态配水子系统、闸门监测控制子系统、文件管理子系统共6大功能模块。系统在2017年应用于赣抚平原灌区,实现了灌区用水信息全面实时监测、配水优化管理及闸门监测控制,较传统管理模式节水15.3%,提高了灌区用水管理水平。     

引黄农业灌区测控一体化闸门调控技术探究

【目的】有效促进测控一体化技术在引黄农业灌区的推广应用,提高灌区灌溉管理水平和水资源利用率。【方法】在探讨测控一体化技术组成和应用的基础上,从测控一体化闸门的作用和重要性、调控技术原理、调控技术方法和措施、调控技术数据分析与调控效果评估方面探究了测控一体化闸门的调控技术。【结果】闸门调控技术的核心是自动化控制,基于传感器采集的实时数据,控制系统能够智能地调节闸门的状态,确定何时打开或关闭闸门,以及以何种速度和水量进行灌溉,灌溉策略的设计需要考虑农田的特性、作物需水量和水资源供应情况,进一步优化灌溉策略以及改进技术性能,提高精度和效率。【结论】农业灌区测控一体化闸门调控技术具有广阔的应用前景,可以提高水资源利用效率、降低能源消耗、保护环境、提高农业生产效益,为实现农业灌溉高效管理和水资源高效利用提供技术支撑。     

拖拉机自动化作业发动机智能启停远程控制研究 —基于Android

首先介绍了拖拉机自动化作业发动机智能启停控制系统的整体结构,设计了发动机自动启停装置,并基于嵌入式控制系统实现了车载控制终端的软硬件开发;最后,利用Eclipse设计开发了手机终端APP软件,通过手机终端APP,可以实现对拖拉机发动机开启和关闭控制。测试结果表明:APP可以实现对发动机的关闭控制,对发动机进行关闭时,系统能够自动关闭空调、车灯和车锁,满足了设计要求。     

全渠道一体化测控闸门在昌马南干渠灌区的应用

为了提高农业灌溉水利用率,实现灌区全渠道测控一体化闸门的联动与作物精量灌溉,疏勒河昌马南干渠灌区于2012年陆续引进澳大利亚潞碧垦公司全渠道测控一体化控制系统63套,该系统利用反馈与前馈联合控制技术,集流量测量与上下游水位、闸门为一体精确控制渠道内输水效率,使水位波动降至最低,确保所有农田灌溉供水的稳定。     

基于WiFi的智能温室移动控制终端系统设计

为解决智能温室的有线终端设备难以布线的问题,本文提出基于WiFi的智能温室移动控制终端系统。移动终端采用Android智能手机(客户端),完成获取温室环境参数信息并以文本(txt)格式保存在手机的SD卡上和发送控制命令到控制器等操作,服务器主控芯片采用STM32。经测试,客户端可实时获取温室环境信息,并对温室设备做出控制。该设计为智能温室提供一种新颖、便捷、灵活的实施方案。     

闸门与水位自动监控系统的设计与

提出了闸门与水位自动监控系统的组网方案。设计了基于PLC技术的闸门控制和水位监视单元。利用PLC中CPU模块所内置的以太网卡和搭建的无线宽带通信系统实现了PLC和控制中心上位机的通信，并使用力控组态软件编制了上位机的控制界面，实现了以PLC、组态软件和无线宽带通信系统构成的监控系统对张掖市盈科灌区的党寨水管站与沿沟水管站的干渠与支渠的闸门与水位的自动监控。实践证明本系统达到了操作方便，性能稳定，自动化程度较高的控制效果。     

闸门与水位自动监控系统的设计与实现——基于PLC、组态软件和无线宽带通信

提出了闸门与水位自动监控系统的组网方案.设计了基于PLC技术的闸门控制和水位监视单元.利用PLC中CPU模块所内置的以太网卡和搭建的无线宽带通信系统实现了PLC和控制中心上位机的通信,并使用力控组态软件编制了上位机的控制界面,实现了以PLC、组态软件和无线宽带通信系统构成的监控系统对张掖市盈科灌区的党寨水管站与沿沟水管站的干渠与支渠的闸门与水位的自动监控.实践证明本系统达到了操作方便,性能稳定,自动化程度较高的控制效果.     

全渠道控制系统在中卫南山台子扬水灌区的应用

针对中卫南山台子扬水灌区缺乏调水控水和测量水设施,水资源利用率和灌溉保证率低等问题,应用测控一体化闸门和全渠道控制系统(Total Channel Control,TCC)作为其推广现代化灌溉系统的硬件及软件基础.TCC 3次试运行结果表明,系统控制的测控一体化闸门可以在短时间内响应南山台子扬水干渠渠系流量动态变化,自...     

浅析干渠拦河枢纽闸门控制自动化系统设计

伊河北干渠拦河枢纽工程主要任务是向其下游的干渠灌区和察县灌区供水.该工程的建设对于改善农业灌溉条件,提高灌溉保证率,促进当地农业生产、经济发展,改善生态环境,加快当地经济发展都具有十分重要的意义.建设拦河引水枢纽闸门控制自动化系统,可通过网络实现远程操作闸门启闭的管理工作,解放生产力,提高工作效率.本文详细论述了闸门运行控制方式和水位监测等自动化系统.     

测控一体化闸门及其调控技术研究分析

渠道输配水过程的精准计量与调控是实现灌区用水总量和定额管理的基础.测控一体化闸门是集流量测量和控制功能于一体的装置,与其相配套的调控技术是实现渠道安全输水、合理配水和精准用水的关键.从闸门水力性能、过闸流量估算、闸群联合调控技术等方面对测控一体化闸门及其调控技术的研究现状进行了总结分析,基于已有研究中存在的技术难点,结合灌区现代化管理需求和信息技术发展趋势,对测控一体化闸门及其调控技术未来的研究重点进行了展望,以期为灌区用水管理相关研究提供参考.     

基于Android系统的蔬菜智能耕作装置设计与试验

为了提高蔬菜生产智能化水平,针对蔬菜生产集约化程度不高、自动化水平低及耕作耗时耗力等问题,集机械设计、压力传感、无线传输、互联网通信及Android手机终端控制等技术,设计了蔬菜智能耕作装置。该装置包括耕作机械部件与以STM32单片机为核心的控制系统,并基于Android系统开发了移动客户端软件,可实现耕作信息远程查看及操控功能。根据Android客户端的耕作指令,选择不同功能的末端执行器以完成相应的动作:通过电容式土壤水分检测功能,实现土壤水分信息监测;通过播种部件以及龙门架定位,完成定位定量播种;通过液态物料投放部件以及设置在液路管道接口处的PVDF压力传感器,实现液态物料投放堵塞及流量监测,完成液态物料精量投放;通过CCD摄像头获取作物图像信息,并基于BP神经网络开发了杂草识别算法,实现杂草识别。试验结果表明:该智能耕作装置可实现定位定量播种功能,株距平均合格率可达95.13%,平均误播率为4.86%;液态物料投放功能较为稳定,且均匀性较好,最大投放误差不超过5.4 g。