基于Android手机的远程盆栽浇灌测控系统研究

针对因浇灌不及时所造成盆栽花卉生长问题,提出了一种基于Android手机的远程盆栽浇灌测控系统设计方案。该方案综合运用现代网络、计算机与自动化控制、传感器等技术,通过操作手机程序界面,实现了传感器数据的实时显示,对电磁阀启/停的控制,对现场浇灌情况和植物生长情况视频信息的实时显示等功能。不受时间地域限制,用户可在任何具备网络覆盖的地方从手机上获取数据,实施监控,系统具有操作简单、安装方便、实用的优点。     

基于多技术的小型自动浇灌系统设计研究

随着信息化技术的不断更新迭代,很多的人工操作方式被自动化操作所取代,这不仅节约了人工成本,更让自动化能应用于实际生产中。以农业产业的高质量发展为例,浇灌技术逐渐成为农业提质增效的关键所在,采取高效的节水灌溉方式逐渐成为国民经济可持续发展的重要渠道。为此,课题组主要以农业为研究对象,从多重视角对目前小型自动浇灌系统设计进行梳理,即基于单片机的自动浇灌系统、嵌入式Linux室内场所盆栽自动浇灌系统、基于PLC的自动浇灌系统、基于ZigBee的自动浇灌系统的设计,旨在为此领域的研究提供一些技术上的支撑依据。     

盆栽花卉分级旋向装置开发与试验

随着人们生活水平的提高,对花卉的需求量不断攀升。目前,在盆花规模化生产中大多采用人工分级,存在分级标准不统一、分级效率不高及分级结果不准确等问题。为此,针对花盆口径120mm、底径90mm、高度9 0 mm的盆栽花卉,开发了一套基于机器视觉的盆栽花卉分级旋向装置。该装置可以用单一相机在同一位置获取盆栽花卉多方向的综合信息;通过试验考察了在旋向装置中盆栽花卉前进速度、旋转速度与两条旋向输送带速度的关系。结果表明:当旋转180°获取两幅盆栽花卉图像时,视窗的最小范围在160mm。     

基于AVR单片机的盆栽自动浇水系统

设计了一种基于AVR单片机的盆栽自动浇水系统。该系统以ATmega16L单片机为主控芯片,利用单片机自带的EEPROM存储器保存浇水的湿度基准阈值,通过按键可调整湿度基准阈值,以适应不同的花卉盆栽生长需要和地域的气候条件;根据温度传感器采集的温度数据自动调整湿度阈值,以保证盆栽在温度变化时的浇水量适中;使用单片机内置的A/D转换器把湿度传感器采集的湿度模拟量转换成当前湿度值,利用单片机内部定时器进行中断计时,以准确调整系统的日期和时间,达到了定时检测浇水及自动调节浇水量的目的。该系统充分利用了ATmega16L单片机资源,简化了系统设计,具有硬件结构简单、成本低、工作稳定等优点。实际测试表明:该系统能根据温湿度对盆栽浇水进行自动控制,实现盆栽浇水无人值守功能,满足了多种条件下盆栽浇水的需求,可有效地用于盆栽浇水的自动化管理。     

低矮花卉浇灌系统的自动控制设计

针对低矮花卉浇灌系统成本较高、温湿度控制滞后的问题,对其自动控制部分进行了设计和改进。浇灌系统主要由单片机、参数采集模块、浇水模块、远程控制模块、报警模块和显示器组成。浇灌系统通过采用时间序列预测方法预测土壤温湿度,采用CUSUM算法检测土壤温湿度是否偏离预测值,以保证浇灌过程中土壤的温湿度始终在最适宜范围。为验证该低矮花卉浇灌系统的性能,对其进行试验,结果表明:浇灌系统可预测土壤温湿度变化,对花卉浇灌系统进行自动控制,且节水性能良好。     

适用于吐鲁番地区果园自动化滴灌装置的设计

新疆吐鲁番是水量型缺水地区。近年来随着当地社会经济的快速发展,农业、生态、工业等用水部门对水源的需求日益增加,使得一些农户不得不靠饮用水以漫灌形式浇灌果园。饮用水价格高、流量和压力小,漫灌形式浇灌果园的用水量多,灌水时间长,使农户浇水苦不堪言。为解决此问题,提出了一种果园自动控制浇灌装置。该装置可根据土壤性质确定滴灌湿润范围、灌水周期和灌水时间,可自动完成定期灌溉任务。试验证明,该装置可实现无人值守功能,该功能可以大幅度降低果树减产或死亡带来的损失,使农户居家出游不担忧果园的浇水问题。采用实例说明计算过程及相应采取的措施,为各户果园实现节水灌溉技术提供依据。     

沙漠自主种植浇灌铺膜一体化设备设计

科技化、规模化植树造林是有效遏制荒漠化的途径之一,当前市场上的植树设备功能单一、体型过大,浪费大量人力物力。针对此问题,设计了一款基于Solid Works三维软件的沙漠自主植树浇灌设备,其机械部分使用Ansys Workbench软件,分别对水箱满载与空载时,设备车架进行静力学仿真分析,并使用Adams软件对铺膜剪裁装置进行运动仿真,以确保设计的合理性。控制部分使用C语言编程和STM32 F103ZET6单片机开发建立设备的整套控制系统。在此基础上,使用机械制造、3D打印等技术完成各装置零件加工,搭建完成沙漠自主植树浇灌设备。该设备可自主完成钻孔、输苗、浇灌和铺膜过程。结果表明,该设备性能良好、功能齐全,针对高度30～40 cm、直径1.5～3.0 cm的树苗,种植效率可达65棵/h。     

基于PLC的自动浇灌系统的设计

本文阐述了基于PLC的自动浇灌系统的设计,本系统可用于对植物进行自动浇灌。系统采用西门子S7-200 PLC为控制器,通过以太网进行通讯将采集到的温度、湿度和液位值等信息传输给触摸屏显示,同时也传输给计算机上的组态王软件显示并生成实时曲线记录数据的变化趋势。本系统将实时的温度、湿度和液位值等与预设值进行比较判断,通过上位机或者下位机分别来控制PLC的输出以实现对植物的自动浇灌。     

新型"傻瓜"果树滴灌装置

一种全新的果业浇灌机械--新型"傻瓜"果树滴灌装置,最近在山东省莱州市研制成功,并已申报专利。 该装置采用全新分导疏流自控结构,通过微灌系统安装在毛管上的专用滴头,将水逐滴均匀地滴     

自动浇花系统实验装置的研制与应用

针对吉林大学植物科学学院5个涉农非机械专业学生对机械理解掌握困难、花卉在较长时间无人浇水出现干死的现状,研制了自动浇花系统实验装置,利用土壤湿度指标作为实验装置中电机水泵总成启动或停止、电磁阀开启或关闭的开关,实现自动浇花。该实验装置在本科生实验教学中的有效应用,培养了学生的实践动手能力、分析问题解决问题的能力、创新思维能力和学科交叉的科研意识;在现实生活中的应用有效解决了因出差、旅游、探亲访友等情况下,办公室、庭院、家庭等地所养的花卉被干死的问题;同时,该实验装置还可应用到温室、果园、旱地和草坪等地,实现精准浇灌,省时省力,提高经济效益和社会效益。      

基于ZigBee的温室自动灌溉系统设计与实现

针对我国水资源紧缺及温室大棚节水灌溉的迫切需求,研究设计了一套基于ZigBee的温室自动灌溉系统。该系统由太阳能供电,可以现场为用户提供直观的系统管理平台来完成节点管理和数据处理功能,开发了服务器端温室信息管理系统软件,实现了Web方式下的信息实时监控和远程监控报警,并且有效简化了现场设备安装与拆移等过程,使之更适合不便直接连线的一般监控场合应用。初步试验表明:把土壤湿度提高30%所需的时间在50～60 min之内,系统的控制误差在4%以内;系统运行稳定,操作简单,准确性和快速性等指标能满足农业技术要求,具有一定的推广应用价值。系统的研制和使用可为建立大型远程智能灌溉系统提供经验和技术支持。     

基于ZigBee技术的无线智能灌溉系统的研制

近年来,如何节水省工成为灌溉技术的研究重点之一。针对丽水黑木耳的种植,研究设计了一套基于ZigBee技术的无线智能灌溉系统。相对于传统的灌溉方式,该系统实现了灌溉的智能化和无线化,通过在灌溉现场的长时间运行,充分证明了系统的可行性和可靠性。为此,主要介绍了ZigBee网络中的传感器节点和控制器节点的硬件设计以及整个智能灌溉系统的软件设计。作为无线传感器网络技术在智能灌溉领域的探索性研究,可为以后建立大型的远程智能灌溉系统奠定基础。     

丘陵地区蓝莓园智能灌溉决策系统设计

针对丘陵地区蓝莓园灌溉过程中水资源浪费严重、劳动力严重短缺的问题,基于物联网技术,研究并设计了一套智能灌溉决策系统。系统包括信息采集模块、无线通信模块、智能决策模块和灌溉执行模块。信息采集模块通过布设的土壤水分传感器和小型气象站实时采集蓝莓园土壤墒情信息和环境信息（风速、降雨量、温度、湿度）;无线传输模块将信息采集模块采集到的数据实时发送到服务器端进行分析处理,并将智能决策模块的计算结果传送给灌溉执行模块;智能决策模块中,基于前期采集的历史数据使用彭曼公式和土壤水平衡公式建立灌溉决策模型,实现蒸腾量和灌溉量的计算以及实时监控与报警,该模型可根据实时获取的数据,确定是否需要灌溉及最优的灌溉量;灌溉执行模块根据接收到的灌溉信息及实际的灌溉速度计算灌溉时间,进行远程灌溉;以Visual Studio软件为平台,设计了系统上位机的监控界面,可实现土壤和环境参数的实时检测和存储、作物需水状况的分析管理以及实时预警和灌溉决策。试验结果表明,该智能灌溉决策系统可在无人干预的情况下,根据传感器采集的信息自行判断作物需水情况,当系统认为作物需要灌溉时自行驱动灌溉装置完成灌溉,从而实现蓝莓园的远程精确灌溉,节省了人力物力,有效提高了灌溉水的利用率。     

温室滴灌施肥智能化控制系统研制

详细介绍了温室滴灌施肥智能化控制系统的总体设计、硬件选型、软件开发、系统的主要功能和特点。通过试验证明该系统PH、EC调节品质好，性能稳定可靠，操作简便，实用性强，可广泛应用于蔬菜、花卉等作物的灌溉施肥智能化控制，并已形成系列化产品，将促进我国设施农业的现代化发展。     

设施农业精准灌溉监控系统的研究与开发

该系统是针对近年我国设施农业快速发展，但缺乏先进实用的设施农业节水技术与设备而研制开发的．通过土壤水分传感器、植物营养检测系统、精准灌水机、PLC智能控制器、计算机监控等手段，充分合理利用有效水资源，从而使设施农业灌水效率和水的利用率达到最佳。系统应用高精度传感技术、通信技术、数据库存储和处理等技术，将计量系统、灌水设备、植物生长、土壤水分与作物生长规律及需水规律有机结合在一起，使调控手段更加合理，可在线提供实时作物灌溉数据，从而提高产量节省水源，实现精准灌溉，在国内设施农业领域具有创新性。系统具有经济节能、操作容易、自动化程度高的优点，可在异地随时掌握作物灌水情况，大大方便了用户。可广泛应用于温室大棚、精细农业、草地牧场、城市绿化等领域，对节水农业的实施具有重要的现实意义。     

基于ZigBee和GPRS智能监测的节水灌溉装置设计

为了提高农业用水的利用率,解决农业用水紧张问题,提出了一种基于分布式ZigBee和GPRS无线通信技术的大范围远程控制节水灌溉系统,实现了节水灌溉装置的远程监控和自动化调节。该系统以单片机作为控制器,将土壤湿度测试数据进行传输和保存,通过设定阈值来控制零压启动电磁阀实施灌溉操作,并采用无线传感网络和GPRS将采集的数据进行远程传输,实现了定时定量和精确化灌溉。对精细化滴灌系统的过滤器和湿度测试装置的智能监测性能进行了测试,结果表明:该系统可以有效地将过滤器压力和湿度随时间变化曲线传送到远程监控端,且实现了自动化过滤装置的反冲洗功能、滴灌喷头的自动化调节及滴灌的精细化作业。     

基于PLC和物联网感应的智能灌溉节水系统设计

为了减少水资源浪费,实现高精准农业灌溉,基于PLC和物联网技术,结合ZigBee与GPRS通讯技术,研究并设计了一种智能灌溉节水系统。系统通过无线传感器网络节点采集土壤湿度信息,以湿度偏差及偏差变化率作为输入量,建立模糊控制规则库,搭建了实验平台。试验结果表明:该智能灌溉节水系统具有设计合理、运行可靠、实用性强的优点,很好地满足了无线灌溉控制的要求,解决了传统灌溉水资源浪费大、稳定性差的问题,实现了节水灌溉的目的,在农业灌溉方面有很高的实际生产应用价值。     

智慧农业灌溉系统的设计与实现

为了改进农业灌溉系统的硬件配置、网络速度及实现客户端功能的多样化,达到实时远程监测与管理的目的,设计了一套基于物联网的智慧农业灌溉系统.该系统根据收集到的土壤温湿度、pH值等农场环境参数,然后与预定值进行比较,从而做出相应的动作,通过4G通信模块将数据传输到云端,远程监测控制端设计了APP,制作农场生产环境和灌溉的可视...     

基于SQL的智能灌溉专家系统优化设计

随着全球水资源的不断匮乏,节水形势越来越严峻。传统的灌溉技术缺乏对水资源的合理分配,导致水资源利用率十分低下,浪费现象较为严重,且不合理的灌溉模式对农作物生长也产生了一定的影响。为提高水资源利用率,保证农作物时刻具有所需的水分,基于SQL数据库技术,完成了智能灌溉专家系统的优化设计。通过分析专家系统的基本结构,建立了SQL数据库的E-R模型,并对智能灌溉专家系统的典型数据表(用户信息表、机具信息表、灌溉标准信息表和水泵信息表)进行优化设计。最后,对灌溉系统的实际灌溉情况进行试验,结果表明:基于SQL的智能灌溉专家系统可以根据农作物的生长所需合理分配水资源,使农作物具有适宜的水分环境,对大幅提高农作物产量和质量具有一定的实践意义。     

基于安卓系统和MCU智能灌溉系统设计

为解决农业灌溉中智能化监测与远程控制问题,提高农业灌溉效率与智能灌溉的可靠性,设计了基于安卓系统与MCU的智能灌溉系统。系统主要包括上位机Android手机APP、下位机单片机,以及云服务平台3部分:上位机采用HTML5+CSS+JavaScript在API Cloud Studio环境下实现的移动应用程序;下位机采用STM32F411处理器作为智能灌溉系统的核心CPU;借助物联网云平台实现上位机与下位机的通讯,并通过PWM控制薄膜泵灌溉速度。用户通过手机即可实时监测环境信息和作物生长状态、设置灌溉模式、控制灌溉开启及灌溉速度。试验表明:系统各方面运行正常可靠,在农业远程智能监测和灌溉方面有一定的实用价值。