基于阿里云的无土栽培营养液信息采集系统

为实现对无土栽培营养液中影响作物生长的各重要因子的精准测量与控制,笔者研制了一种基于阿里云的温室无土栽培营养液信息监测系统。该系统主要包括采集模块、控制模块、云平台和应用终端4个部分。首先利用传感器实时测量营养液的电导率、酸碱度、液温、液位和含氧量等影响因子信息,然后进行数据整合处理,并通过无线通信模块传送至控制模块及阿里云平台进行数据保存,最后通过Web端实时监控营养液各信息变化。研究结果表明,该系统能够实时准确监测营养液的信息,合理反馈供给作物所需营养液信息,达到功能设计要求,而且系统成本低,具有一定的实用价值。     

基于WSN的果蔬冷链物流实时监测系统研究

为降低果蔬运输过程的损耗,提高果蔬冷链物流信息化程度,提出以ZigBee协议为基础的无线传感网络(WSN)的果蔬冷链物流实时监测系统。该系统采用CC2530F256片上系统构建ZigBee网络,实现对冷链物流运输及仓储的温湿度实时监测。冷链环境下测试结果表明,传感器节点在恒温0℃环境下工作可靠,能准确地监测环境温度及相对湿度等参数的变化,协调器将汇总的温湿度数据通过GPRS模块上传到远程监控软件,并由监控软件实时向数据库存储数据,监测过程中未发生丢包现象。     

基于Zigbee无线冷藏车厢信息采集节点设计

摘 要：针对食品冷链全过程中运输环节实时监测的需要,利用无线传感器网络布线容易、成本低、低功耗等特点设计出能有效的实现物流配送中环境信息的在线采集与实时监测的Zigbee无线冷藏车厢信息采集节点。该节点使用以Jennic公司生产的Zigbee无线微型控制器JN5139-Z01-M02R1模块为核心,英国SENSIRION公司的SHT75为传感器,在实际应用中测试,证明该系统可行,可靠。     

基于无线传感器网络的鱼塘监控系统

本文设计了基于无线传感器网络的鱼塘实时在线智能监控系统,有效解决了传统的鱼塘观测手段存在的问题,例如：费时费力、步骤复杂、成本高等。该系统在鱼塘的监测区域中利用无线传感器节点,测得该区域中的温度和溶氧量,并通过Zigbee网络将数据传输到终端控制系统,控制系统作出判断并发出报警信号和控制增氧机的状态。系统中以MSP430和XBEE模块为核心芯片,能够实时在线监测鱼塘中的一些参数,例如温度、溶氧量等。同时该系统还可以进一步扩展使用GPRS或3G网络实现远程监控。     

物联网技术在农田环境监测中的应用

为了实现农业的自动化管理,为实现农业精准生产,并为科学研究提供全面信息,设计了基于物联网的农田环境监测系统,系统由传感层、传输层和应用层构成。开发了结构灵活、通用性强的路由和协调器节点,节点通过标准模拟接口与传感器连接,在此基础之上构建了具有高可靠性和灵活性的无线传感器网络,该网络能实时感知作物生长环境信息,并将数据可靠地传输到远端服务器管理系统。田间试验表明：基于物联网农田综合环境信息自动监测系统运行稳定、可靠,为科学预测和科学种植提供了依据。     

基于物联网的农田环境监测无线传感器网络的管理

针对农田环境监测无线传感器网络中网络节点电量和处理能力有限等特点,分别从网络拓扑管理、位置管理、能量管理和故障管理等4个方面提出了一套完整的网络管理方案,以对网络运行状况进行监测和管理。为了用户能够远程监控和管理无线传感器监测网络,开发了远程监控管理平台,该平台由后台数据库和前端监测管理软件组成。试验结果表明,所提出的网络管理方案,能够实时监测网络的运行情况,及时诊断网络中的异常,保障了网络正常运行、数据实时传输;所开发的远程监控管理平台人机交互界面良好、功能完善、运行稳定,实现了用户对无线传感器监测网络的远程管理和对农田环境的有效监测。     

基于无线传感器网络的粮库温度监测节点设计

无线传感器网络通过自组织的方式构成网络,实时感知并采集处理环境参数,获取准确信息。本文对粮库中采用无线传感器网络进行温度监测的传感器节点进行研究,设计实现了节点的硬件电路,并设计了基于tinyos操作系统的温度采集系统。     

‘富士’苹果贮藏期品质安全预警远动系统

为了实时监测‘富士’苹果的贮藏环境,维持冷库内苹果的高品质。在Zigbee技术和GPRS数据传输技术应用的基础上,结合温湿度、CO2乙烯传感器等模块,设计了一组数据采集节点,构建了冷库环境中的无线传感网络,同时利用J2EE技术开发了‘富士’苹果贮藏期品质安全预警远动系统,解决了数据采集和冷库实时环境监测及远程数据预警问题。在温度分别为0℃、相对湿度为90%及CO2浓度为1%的环境下对冷库进行了数据传输包收发率测试。测试结果表明,收包率可达80%以上。通过使用本系统,可以有效的对冷库内的‘富士’苹果品质安全进行实时远程监控。     

农产品微环境监测系统设计

设计了一款将农产品微环境监测领域所用到的温度、湿度、氧气及二氧化碳气体浓度传感器集成到一起的多功能一体化传感器系统,并且可以通过Si4463无线模块将测得的数据发送给远端服务器,为后续的环境参数预警、保鲜期预测等提供原始的数据信息,利用液晶显示屏实时显示测量结果。该多功能一体化传感器系统解决了传统传感器测量类型单一,且测量数据不能远程传输的问题。经实际测试,该系统运行稳定,为农产品的仓储、物流等环节环境参数的监测提供了极大的便利。     

基于无线传感器网络的森林火情实时监测系统

为了实现森林火情监测过程的自动化、智能化和网络化,提出基于无线传感器网络的森林火情实时监测系统。该系统由无线传感监测网络和监控中心2部分组成,可实时、在线、精确获取森林气象及火场环境信息,具有部署灵活、维护方便、成本低廉、扩展性好等优点。移动节点的引入进一步加强了消防人员的安全保障和监测系统的可靠性。将该系统应用在情况复杂多变、实时性要求很高的森林防火,能显著提高救灾效率,减少火灾所带来的人员和财产损失。     

基于大范围自动土壤水分观测站的优先流研究

为了探讨在农作物生长条件下土壤水分优先流存在的普遍性和影响因素以及强度,利用山东省2009年建设的45个自动土壤水分观测站资料,从宏观层面进行了客观分析。结果表明,降水量或灌溉量的增加,会导致优先流的发生概率和强度增加;在不同降水或灌溉量条件下,土壤表层初始含水率对优先流发生概率有不同影响;优先流的发生概率为：沙壤大于壤土,壤土大于粘土。研究表明,农田土壤水分优先流是普遍存在的概率事件,优先流发生概率和强度受降水或灌溉量、土壤初始含水率、土壤质地综合影响,而且呈现一定的非线性特征。     

豫西低山丘陵区不同月份下土壤水分变化分析

为了实现低山丘陵区退化生态环境的高效修复,筛选出适合该地区推广种植的植被修复模式,采用定位监测法,对典型月份下6种植被的土壤水分时空变化规律进行了分析。结果表明,植被土壤水分在不同月份间具有较大的变化,且呈现出一定的变化规律。对所有植被而言,表层土壤的水分变化较大,深层土壤的水分变化较小,土壤水分变化随土壤深度呈先减后增再减的趋势;所有植被土壤水分在所监测的月份中均呈倒“S”形分布,且11月份水分变化幅度略大于4月份和7月份;与其他植被相比,刺槐+苜蓿和荒草地在所监测月份的土壤水分中综合表现较好;同时,每种植被的土壤水分也都呈现出自身特定的时空变化规律。     

DZN1型自动站与人工测定土壤湿度对比分析

为了评价DZN1型土壤水分监测站的监测能力、服务效益和推广使用提供参考依据,对齐河县2011年2月28日—12月13日期间自动土壤水分观测站与人工平行对比观测的土壤相对湿度资料,进行差值对比和概率相关性分析。结果表明,人工观测的数据与自动站取得的数据随时间的变化趋势基本一致,10 cm和40 cm土层人工观测的数据接近于自动站数据,40 cm土层人工与自动观测土壤相对湿度的平均差值在8个层次中为最小,60 cm层次的平均差值为最大。人工与自动站观测数据的相关性在各层均表现显著,给出存在数据偏差的原因及以后仪器运行应注意的问题,认为DZN1型自动站观测的资料基本能代替人工观测的资料。     

松嫩平原土壤湿度时序变化特征

黑龙江境内松嫩平原土壤湿度是制约粮食作物生产的主要因素,在全球气候变化大背景下,研究该区域土壤湿度的时序变化对了解土湿演变过程十分必要。选取松嫩平原16个具有代表性的农业气象观测站,1980—2010年共30年的时间序列,固定地段逐旬平均土壤湿度等观测资料,采用M-K趋势检验及突变分析法,分析了本区域作物生长季内（5—9月）表层(0~30 cm)平均土壤湿度的时序特征。结果表明：松嫩平原5个地区土壤湿度年际变化各地区存在较好的一致性,为减小趋势,但看不明显。20世纪80年代松嫩平原大部地区多为土壤湿润阶段,土壤湿度较大,处于偏湿或正常状态,偶有个别市县出现土壤偏干现象,频率较小。20世纪90年代土壤湿度明显下降,土壤逐步由湿润状态向干化态势发展,从20世纪90年代中期开始,土壤多为正常或偏干状态,出现偏干的频率增加,土壤出现变干趋势。基于M-K法分析得出,土壤湿度的趋势变化除南部不明显外,其余各区均表现为明显的下降趋势,且趋势性达到显著性水平。显著的突变年份各不相同：东部地区土壤湿度突变时间为2002年;中部为1991年;北部为1991年;西部为1997年。发生明显突变性演变的地区基本都是从20世纪90年代开始,与年际变化图相比,除南部存在差异外,其余各部分表现基本一致。     

Fatigue monitoring of metallic structures by wireless smart sensor networks

Recent advanced sensor technology has enabled wireless smart sensor network (WSSN) for structural health monitoring (SHM). Because of many attractive features such as wireless communication, battery powered, on board computation, and low cost, the WSSN makes the dense array of sensors feasible for engineering practice.In this study, a method for fatigue life monitoring using wireless smart sensor networks is explored by implementing Rainflow cycle counting algorithm in the sensor network, which extracts the loading features including the number of each load cycles, amplitude and mean of strain.Instead of sending back raw strain data to basestation, only the onboard processed histogram of the strain data is transmitted, which tremendously reduces the amount of data and the associated energy consumption in the wireless smart sensor networks.In addition, the feasibility of the method is experimentally verified through lab-scale tests.     

贵州‘鸟王茶’产地土壤微量元素特征及影响因素研究

以‘鸟王茶’产地土壤为研究对象,通过对比研究并进行相关分析,研究茶园土壤微量元素含量特征,探讨土壤性质对微量元素的影响规律。研究结果表明,‘鸟王茶’产地土壤微量元素含量总体低于全国平均值,但有效态含量尚不缺乏,微量元素在茶树不同种植模式土壤及不同层次土壤之间存在差异。土壤pH与土壤中锰、锌含量有显著正相关性,有机质与有效锌呈显著正相关,粘粒主要通过吸附作用影响土壤微量元素,土壤大量元素主要通过影响作物对微量元素的吸收强度而产生影响。     

基于无线传感器网络的农业现场数据采集研究进展

无线传感器网络是一种新兴的获取和处理数字信息的技术,近年来,在农业现场数据采集中的应用日益广泛。尤其是随着精细农业的快速发展,无线传感器网络在应用中的相关技术越来越成为研究热点。本文综述了无线传感器网络的体系结构和特点,以及其在农业生产现场数据采集应用的国内外现状,提出了其在现场数据采集的发展趋势和面临的挑战。