粮库检测系统的网络设计

针对大型粮库粮食存储环境监测点分散的现状，设计一种树状拓扑结构的无线传感器网络中央监测系统。该系统以ZigBee无线传输技术为核心，结合温湿度传感器模块，构成无线传感器网络检测子节点。系统能够对现场环境实时检测，同时通过路由节点将检测到的数据上传给上位机，其中路由节点采用无线传输方式与终端节点进行通讯，使得现场检测到的数据能够实时传送给中央监控计算机，最终实现粮库内部的多点检测及和实时监控。     

铰链杠杆式肥箱排肥量监测系统设计与试验

为实时监测施肥量以提高施肥精度,设计了一种可对肥箱剩余肥量实时监测的铰链杠杆式肥箱排肥量监测系统。该监测系统由称质量、多路排肥量监测两部分组成。其中,称质量部分主要由铰链杠杆机架、平行梁称质量传感器等组成,以平行梁称质量传感器为工作元件,承载并测量安装在铰链杠杆机构上方的肥箱以及肥箱内实时肥料质量。多路排肥量监测部分由控制器、排肥量监测、数据通讯、监视器等模块组成,负责收集各称质量传感器获取的排肥量信号,并将其处理后传输至监视器交互界面便于对施肥系统作业参数实时查看、配置。田间试验结果表明,该排肥量监测系统可对各肥箱排肥量独立、同步实时测量,其监测相对误差最大为4.79%,最小为3.55%。     

基于蓝牙技术的土壤环境信息传感器设计

【目的】为满足土壤环境信息的自动监测，适时了解土壤环境情况，及时分析土壤温湿度、光照等对农作物生长发育的影响，实现土壤环境信息的快速检测，设计一种基于蓝牙技术的土壤环境信息传感器。【方法】以STM8L051F3P6单片机为控制芯片，利用平行板电容探针、温度传感器、空气温湿度传感器、光敏电阻作为主要检测部件设计检测电路，分别检测土壤湿度、土壤温度、土壤周围的空气温湿度和光照强度，采用单节锂离子电池作为供电电源，同时将单片机与蓝牙通讯技术相结合，实现对被测区域土壤环境信息的实时监测。根据农业标准土壤水分测定法，配备不同土壤湿度样品，标定土壤湿度。【结果】完成土壤环境信息传感器的软硬件整体设计与土壤湿度标定试验：（1）信息采集，即土壤环境信息传感器通过各个模块的硬件检测电路实现土壤环境信息包括土壤温湿度、土壤周围空气温湿度、光照情况的实时采集；（2）数据处理，即该传感器将采集的原始信息数据经过单片机处理后实现土壤环境信息检测；（3）数据发送，即通过蓝牙技术将检测结果发送至用户端显示；（4）土壤含水率的标定，即采用设计的土壤环境信息传感器进行了土壤湿度标定试验，在土壤湿度0%～25%内建立输出...     

水稻插秧机移箱机构性能检测试验台结构设计

为了准确测量插秧机移箱机构在工作过程中的各项性能参数,研究各参数对移箱机构工作性能的影响,研制了一套基于LABVIEW虚拟仪器的移箱机构性能检测装置。该系统主要由驱动系统、传动装置、机械系统、移箱机构、加载系统和检测显示系统等组成,实现了螺旋轴速度可调以及工作过程中的螺旋轴转速、滑块加速度、速度等信号实时采集与显示,并且能够保存和回放相关数据。     

鲜茧茧层含水率与干壳量快速测量研究

鲜茧茧层含水率和干壳量是蚕茧品质检测中的两个重要指标,为了快速测量鲜茧的茧层含水率和干壳量,研究了一种集称质量、水分检测、数据采集存储、实时计算与显示等功能于一体的鲜茧茧层含水率和干壳量快速测量装置.该装置将水分检测传感器和质量传感器结合,信号采集处理系统自动采集传感器检测数据,并实时计算处理数据,测量得到的茧层含水率和干壳量实时显示.该装置结构简单,操作方便,智能化程度高,成本低.经试验表明,该测量装置能够快速无损检测出鲜茧茧层含水率和干壳量,准确度高,水分检测误差小于0.98%,干壳量检测误差小于2.2%.实际检测过程中不破坏鲜茧,达到了无损快速检测目的.     

基于Wi-Fi的水稻浸种催芽温度监控系统研究

为设计Wi-Fi无线网络的水稻浸种催芽温度监控系统。基于单片机MSP430G2553、传感器电路和无线模块等,通过上位机设定水稻浸种催芽种箱内部温度范围,并实时显示温度,当测量值低于设定范围下限或高于设定范围上限时,系统启动相应的子程序调节温度,使温度达到设定范围,Wi-Fi模块实现了单片机和上位机之间数据的无线传输。后期测试表明系统能够自动调节、采集并实时显示水稻浸种催芽种箱的内部温度,系统与实际人工测定温度几乎没有差异,具有较强的稳定性和可靠性。     

基于ZigBee的农作物冠层温度采集节点的设计

农田水势软测量网络由多个农作物生长微环境信息测量节点组成。针对农田信息采集对低功耗及成本的要求,基于ZigBee无线传感器网络技术,以低功耗单片机Atmega8L和无线射频芯片CC2530为核心,选用红外测温传感器,设计一种用于采集农作物冠层温度的无线传感器网络节点,能够对环境因子冠层温度进行实时、准确检测。结果证明,该节点工作状况良好,能够有效进行数据采集和无线传输,从而达到设计要求。     

基于无线通信的精播机种肥作业计量监测系统

设计的基于无线通信的种、肥作业智能计量监测系统,能够完成计量种子和肥料施播量,监测种箱和肥箱排空以及种管和肥管堵塞等情况.采用间接测量法计量种、肥播施数量,双轮测距法测量作业面积,主从系统间采用无线通信方式,并采用光电阵列检测种、肥排空及堵塞信息.系统安装在2BJM-9型精播机上进行田间生产试验,播种量测量相对误差＜5...     

基于Zigbee的播种质量监控系统的设计

为了满足智能化农业的需求,应用无线传感网络技术和PLC控制器技术,设计了一个基于Zigbee的播种质量无线监控系统。该系统采用光电传感器实现对排种状态的检测,采集的信息通过无线传输模块发送到PLC;利用霍尔传感器检测拖拉机行进速度,步进电机驱动排种轴,以实现播种状况的实时检测、控制及排种速度与拖拉机速度的同步。试验表明：该系统具有高可靠性、高精度的特点,在高速通信的同时有效地实现了播种信息的实时监控。     

基于压力传感器的油菜排种量控制系统的设计与试验

对2BYD–6型油菜浅耕直播施肥联合播种机上采用的偏心轮型孔轮式排种器,设计制作了变量播种控制系统。该控制系统主要由排量检测系统和排量调控系统两部分组成。排量检测系统借助压力传感器直接检测排种箱的质量变化,实现油菜排种量的检测;排量调控系统依据检测系统的检测结果转变为电信号,由单片机控制驱动排种轴电机转速来实现排量调控,达到所需的排种量。台架试验表明:控制系统能够精确检测排种器单位时间的排种量,实现变量播种;对油菜排种量检测每分钟积累误差可控制在3.5%以下,排种均匀性变异系数低于7%。     

基于BH1750的热带花卉光照强度实时监测系统设计

本文针对热带植物红掌的生长特点,提出并开发以低功耗单片机MSP430为核心,利用GY-30光照传感器模块来监测环境光照,并利用LCD1602进行实时显示。该系统能长期监测、显示红掌生长环境的光照强度信息。     

基于物联网的设施环境综合参数测试系统

针对目前设施环境监测的需求,设计开发了一套基于物联网的设施环境综合参数测试系统,该系统对设施环境内的各种环境参数进行实时监测,并通过GPRS与Internet网络进行数据的异地观测和处理。本文给出了系统的设计方案,阐述了基于ZigBee的无线传感器网络技术、GPRS技术和传感器技术等物联网技术。在介绍无线传感器网络节点的基础上,对LEACH路由协议的原理进行了简要说明。系统采用基于自适应加权的数据融合算法对采集的数据进行融合处理,获得了更合理的数据融合效果。系统实现了对设施环境的实时监测、数据的无线传输以及各种环境参数报表查询功能。试验表明,系统工作性能稳定、功耗低、数据传输速率快且传输距离远,各项指标均达到了设计要求,能较好地满足设施环境监测的要求。     

黄瓜温室水肥耦合无线监测系统的设计与实现

设计实现了基于Zigbee无线传感网络的黄瓜温室水肥耦合无线监测系统.采用具有Zighbee无线数据传输功能的CC2430芯片,配接CC2591RF前端,以及ECH2O型土壤水分传感器EC-5为核心组成采集节点,部署于温室各处对土壤水分信息进行采集和无线发送,通过网关与Internet连接,将采集数据传送至远程主机,实现远程实时监控.试验表明,该系统能够在实际生产过程中减少人力操作和人工测量的误差,降低农业生产的成本,并可以最大程度地实现信息自动精确的实时采集.     

基于ZigBee无线传感器网络的林区局地环境监测系统

针对林区局地环境监测实时性差、长期监测困难等不足,设计并实现了一种基于ZigBee无线传感器网络的林区局地环境监测系统。系统运用无线网络协议ZigBee搭建无线传感器网络,结合GPRS通讯技术将获取的数据发送至监控中心,实现数据的实时显示、存储、分析与可视化。系统主要由传感节点、路由器、网关与监控中心组成,结构简单实用,节点放置位置灵活,不受地理环境限制,能够较好的监测空气中温湿度、大气压强、光照强度、二氧化碳浓度、土壤含水率等林区关键环境因子。通过太阳能供电系统,采用CC2530和CC2591无线通信模块,并将多传感器集成到传感节点,较好解决了无线传感器网络在林区应用过程中的节点能量不足、通信距离短以及监测参数不全等问题,实现了对林区局地环境的实时监测。试验表明,节点在空旷地方有效通信距离最大可达510.6 m,在树林中有效通信距离最大可达177.5 m;在太阳能与锂电池共同供电下,节点能量能够自给自足;在组网测试中,整个网络收包率为96.7%,能够满足林区环境监测要求。     

基于电导电极的肥液浓度在线检测仪设计与实现

[目的]为能实时检测灌溉施肥系统进行水肥自动混合时的肥液浓度。[方法]基于电导电极设计了一种以9 V电池供电的肥液浓度在线检测仪,通过测量肥液电导率间接实现肥液浓度的测量,测量结果可通过显示器直接显示,还可通过SPI接口输出至水肥自动混合控制器。为尽量降低极化效应的影响,试验确定了以幅值为±3.5 V的方波信号作为电导电极的激励源。该检测仪具有温度自动补偿和量程自动切换功能,并通过试验确定了测量量程范围的划分及各个小量程对应的分压电阻与方波激励信号频率。[结果]在农业上,常用的0.1%~1.0%施肥浓度范围内,对检测仪进行了试验验证,其平均相对误差为2.77%。[结论]该检测仪能满足实际应用要求。     

奶牛体温监测系统数据采集终端设计

奶牛体温监测系统数据采集终端以MG2455芯片为核心,采用10TP583T型红外温度传感器实现非接触式测温方法,利用无线传感器网络对采集的奶牛体温数据进行传输。该系统数据采集终端温度测量误差小于0.24℃,达到奶牛体温监测误差的要求:0.2~0.5℃,克服传统奶牛体温监测方法等不足,为奶牛养殖过程中的科学管理提供实时准确的体温数据,具有实际意义和应用价值。     

基于ZigBee技术的牧场火情监控系统设计研究

设计了一种将ZigBee技术引入到牧场火情监测系统中的方案,构建一个基于zigBee无线传感器网络的牧场火情实时监测系统。该系统可以实时监测牧场的相关参数,如空气湿度、温度及牧场的烟雾浓度变化情况等,为牧场防火灭火提供信息支持。研究了ZigBee无线传感器网络节点的电路设计、节点信息的采集、数据融合、传输以及传感器网络的有效拓扑结构。     

基于无线传感网络和LabVIEW的洱海水质监测系统设计

针对目前水质监测系统存在的缺陷,提出利用无线传感器网络技术进行洱海水质实时监测的方法。在洱海周边部署一定的传感器节点对洱海水进行实时监测,利用无线传感器节点自组织的方式传送到监控终端,实现区域监控。后台软件采用LabVIEW图形化编程软件设计,利用其提供的多种工具箱和函数库以及其强有力编程功能实现了系统的实时数据采集、数据显示、数据存储、监测报警等功能。该系统可实现对洱海水质有效实时监控,对水质状况的综合分析具有实际指导意义。     

Irradiance and plant temperature monitor/controller

An irradiance and plant temperature monitor/controller has been developed and is being tested for use in controlled environments and in commercial greenhouses. Photosynthetic photon flux density was monitored using a quantum sensor, while plant temperature was monitored with an infrared thermometer. A microprocessor integrated the signals from each sensor and permitted a choice of priority control of high-intensity discharge (HID) lamps or infrared (IR) heaters for control of plant temperature. It also permits dimming of HID lamps inversely proportional to natural irradiance.Effects of the monitor/controller changes on high-pressure sodium lamp output to input ratio, lamp life and dimming response time will be illustrated. The effects of irradiance variations on leaf heating and cooling are presented.     

作物智能化精准节水灌溉系统的研究

在江苏省农业科学院溧水高科技农业示范园研制了一套以设施葡萄为目标作物的智能化灌溉系统。系统采用无线传感器网络(WSN)技术,将传感器精确测定的土壤湿度及其他环境信息通过无线传输至基于计算机管理的网络监控平台,计算机在对实时数据信息进行处理、显示、存储的同时,根据作物栽培专家研究设定的作物生长科学需水阈值,通过智能控制器实现作物灌溉用水控制的自动化、精准化。智能化系统的建成,有效减少了灌溉用水资源的浪费,也大大提高了现代农业的装备水平和管理水平。