水产养殖水质环境无线监测系统设计与实现

针对目前水产养殖环境监测手段及监测设备基础薄弱、相对落后的现状,应用无线传感技术、嵌入式计算技术、微机电技术(MEMS)、分布式信息处理技术及无线通信网络技术于一体的无线传感器网络,为水产养殖环境提供数字化、网络化、智能化的实时动态监测系统。该系统不仅能够对水产养殖环境的主要检测指标(水温、PH值、溶氧量、浊度、氨氮等)进行实时监测,还能够对检测指标进行数据融合和挖掘,以建立水产养殖环境检测指标历史数据库,实现监测数据的本地或远程、实时、动态显示和分析,为水产养殖过程中有效提高水资源利用率、改善养殖环境质量、降低污染物的排放等提供了一种重要技术手段和科学依据。     

鱼塘溶解氧自动监控系统的设计与研究

为了提高水产养殖技术的自动化水平以及鱼类产品饲养的数量和质量,系统地研究了溶解氧的检测与控制,设计出溶解氧自动监控系统.该系统由上下两级单片机、测氧量传感器、无线数传模块等组成,可以实时监测鱼塘的含氧量、控制增氧机工作状态,并能实现故障报警与故障紧急处理等功能,使水产品生产在最适宜的环境下,达到增产、节能、减轻工人劳动强度和减少污染的效果.     

食用菌养殖环境实时监测报警系统的研究与实现

为提高食用菌产量和质量,必须确保食用菌在适宜的环境下进行养殖。基于此,以Zigbee技术为核心,设计食用菌养殖环境信息采集节点和支持485通信的网关,构建食用菌养殖环境中的无线传感器网络,实现监测数据实时显示,并在环境监测数据异常时进行灯光报警和声音报警。同时,基于.Net技术开发对食用菌养殖环境监测数据进行存储显示处理的上位机软件。该系统在食用菌养殖环境内进行应用,结果表明,该系统工作性能稳定,可以实现食用菌养殖环境信息实时监测与报警。     

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。     

基于物联网的水产养殖智能化监控系统

针对目前我国水产养殖规模越来越大,种类越来越丰富,传统养殖方式已不能满足要求的现状,将RFID与无线传感网络技术相结合应用到水产养殖领域,提出了基于RFID与无线传感网络的水产品智能化养殖监控系统的架构及应用实施方案。根据水产品养殖基本流程,对水产品养殖环节的生长环境进行分析,总结影响水产品生长的环境因素并确定出进行水产品高密度养殖的最佳环境,从而实现环境资源的充分利用。通过现场试验,验证了该系统的数据检测与传输误差、闭环控制精度、反应速度等性能均达到了实际项目的需要,试验结果表明温度误差在±0.5℃范围内,溶氧量误差在±0.3 mg/L范围内,pH值误差在±0.3范围内,系统传输数据的正确率在98%以上。     

基于Zigbee技术的果园生态环境监测系统

针对我国水果生产管理水平较低、尚无科学的方法实时监测果园生产环境和果树生长状况的现状,提出了一套无线实时监测果园生态环境的方案.该方案基于无线通信协议Zigbee技术,采用Microchip公司的Zigbee协议栈和开发平台,构建了星型无线传感器网络.以温度数据采集为例,介绍了无线传感器数据采集单元;研究分析了Zigbee协议栈网络的形成过程及数据采集发送程序,该程序完成温度数据采集,并无线发送.测试证明,该方案实现环境参数无线采集,为果园环境监测提供了有效的解决方案.     

基于嵌入式的智能温室监控系统

为实现便捷、实时监控温室内环境参数,利用嵌入式技术和Zigbee无线传感器网络技术设计一种基于嵌入式的智能温室监控系统。系统分为嵌入式监控终端、无线数据传输网络、采集执行机构。采集执行机构负责采集和调节温室内温度、湿度、土壤含水率等参数;使用Zigbee无线传感器网络传输数据;嵌入式监控终端选用ARM平台并搭载Linux操作系统,利用Qt开发环境所含数据收发、数据分析和历史备份功能编写监控软件,并为用户提供人性化操作界面。经测试,系统运行稳定,能够实时监控温室内不同区域的环境参数。     

全自动转筒式增氧机的研制

为了确保鱼塘的含氧量，避免鱼池因缺氧而造成鱼类大量死亡，笔者研制了全自动转筒式增氧机。该机结构简单，增氧效果好，且采用了８９Ｃ５２单片微机进行控制，满足了不同鱼塘对溶氧量的控制要求。     

基于无线传感网络的环境监测系统设计

为满足环境监测对实时性和安全性的要求,提高信息化和灵活化的水平,以现场总线和Zigbee无线通讯为基础,设计并实现一种基于Zigbee无线网关的环境监测系统。在该系统中,环境数据由无线传感器发送至Zigbee无线网络,经过Zigbee网关进行协议转换并传送至Profibus总线。PLC从总线上获取环境数据,通过上位机实时显示,并根据预设的控制策略对环境做出调控。实验表明,该方案有效的解决传统环境控制系统在布线上的局限性,并且具有较高的可扩展性。     

水产养殖环境无线监测与自动控制系统设计

针对水产养殖环境粗放调控的现状,研发了一套基于虚拟仪器、无线传感网络及GSM技术的水产养殖环境无线检测与自动控制系统。基于虚拟仪器技术,系统能够现场在线检测溶解氧、温度和pH值等水产养殖环境因子,并能视情自动控制增氧机;基于无线传感器网络（ZigBee技术）形成多鱼塘群控;通过GSM技术将水产养殖环境参数变化和预警发送到养殖户手机。系统在天津宝坻鱼种场示范应用表明:能够精准实施检测和控制养殖环境,达到了节能增效的目的。