基于Arduino 的个性化智能盆栽系统

家养植物易被忽略照料,而市面现有自动浇灌系统是检测到缺水时才被动浇灌,且无法根据不同植物对水的需求进行浇水,容易造成过分浇水或浇水不足。提出设计智能盆栽在采集盆栽土壤的温湿度、光照等特性上,充分考虑植物不同的喜干湿和光照特性,并将植物特性存储到数据库中,通过模糊决策树算法计算,实现不同植物根据不同生长环境进行个性化浇灌。同时外出用户可以通过APP及时查看了解植物的生长,可以直接在APP控制浇水享受远程护养花草的乐趣,也可以一键式自动完成浇水处理。该系统帮助用户随时随地通过手机APP了解盆栽的实时信息,实现远程浇水。     

基于GPRS和GSM的水稻智能灌溉系统

针对目前水稻远程灌溉系统存在的硬件资源浪费、系统响应差等弊端,应用了一种"服务器—用户手机"直接通讯的方式,并设计了一套基于GPRS(General Packet Radio Service)和GSM(Global System for Mobile Communications)的水稻智能灌溉系统。该系统以STC12C5A60S2单片机作为现场终端的核心处理器,通过GPRS DTU无线通信模块完成现场终端与远程服务器之间的通讯,利用GSM短消息方式实现用户手机与远程服务器之间的信息交互,极大地减少了现场终端的任务处理量,加快了系统的实时性。系统能够通过液位传感器获取田间水位信息,并根据水稻不同时期的需水量完成灌溉或排水操作。同时,系统通过对水稻灌溉监控管理软件的设计实现了服务器软件监控和用户手机监控的双重监控功能。试验结果表明,该系统工作稳定,灌溉控制精度在93%以上,能够达到远程监控、灌溉的目标。     

基于模糊控制的温室内土壤湿度智能监控系统设计

为提高温室管理水平,针对有线系统监测布线不灵活或长时无人监测和无线系统数据传输不稳定等问题,设计一种基于GSM技术具有远程交互功能的土壤湿度监控系统。该系统由MSP430控制器、GSM模块灌溉控制电路等组成。通过GSM模块以短信的方式实现与用户之间的交互功能,并利用模糊控制算法进行精确灌溉。运行试验结果表明:设计的系统工作稳定,数据传输距离不受限,节水灌溉效果显著,GSM模块收发信息的正确率达100%;接收数据正确率达98.73%,实时监控灌溉性能稳定;能够实现精确灌溉,与人工漫灌相比节省20%~30%的用水量,节水效果显著。     

农业水肥一体化智能灌溉控制系统开发与应用

【目的】以物联网技术为支撑的水肥一体化智能灌溉控制是农业灌溉中节约水资源、省工、智能控制和提高水肥利用效率的重要方法。【方法】文章基于智能控制、传感器、无线自组网等物联网信息技术,针对传统农业灌溉面临的诸多问题,开发应用于农业水肥一体化管理的智能灌溉控制系统。该系统主要包含控制系统、水肥混合系统、水肥灌溉系统以及数据采集和分析系统,其中控制系统为工作人员提供了移动终端应用和远程用户终端系统2种终端作业管理系统来实现远程灌溉控制操作。【结果】该智能灌溉控制系统在浙江金华的香榧种植区进行了示范应用,结果表明该系统能够适用于复杂地形,使用过程中无需布线,无需外接电源,通过装置间自组网,可以实现大面积灌溉控制。【结论】智能灌溉控制系统操作方便、控制灵敏度较高,能够实现远程控制、省工、便捷的目的,有效提高了农业水肥一体化智能灌溉的控制水平,具有一定的应用前景和推广价值。     

基于物联网的智能光伏水泵灌溉系统

基于物联网技术,结合光伏水泵及微灌技术,开发出一种智能手机APP客户端,实现人们对农田土壤的远程监控。土壤传感器将收集的土壤水分、温度、微量元素、PH值等参数,反馈到手机APP的数据库中,通过智能计算,以操作APP实现对农田的智能灌溉,从而提高作物的生长和提高产量,并减少对水资源的浪费。整个系统使用的电能均来自太阳能,实现了清洁、智能、高效灌溉,可解决我国西部部分地区农业灌溉缺水问题。     

水稻田间灌溉水泵远程监控系统研究

为解决农户在农田灌溉过程中人力物力的大量投入,节省灌溉时间,提高工作效率,实现自动灌溉及长时间无人条件下的灌溉问题,设计了可远程控制的自动灌溉监控系统.该系统可通过按键或短消息指令实现灌溉的开启与停止,也可于无需人为干预的全自动模式下工作.利用GSM网络,通过手机发送短消息指令实现灌溉的远程控制,当自动灌溉模式启动后,无有效停止指令时,系统通过液位继电器设置的水位上限来决定工作时长,达到水位设定值时会自动停止,也可利用短消息终止灌溉.同时,系统能自动发送应答短消息及长期无有效启动灌溉的提示短消息,能实现各种控制功能,且运行稳定可靠.     

基于PLC的拔抛秧机械手监控系统设计与试验

目的 设计一套拔抛秧机械手监控系统,以提高拔抛秧机械手设备的自动化和信息化水平。方法 根据拔抛秧机械手工作原理,采用可编程控制器(Programmable logic controller,PLC)作为主控单元设计了系统的硬件电路和软件程序,采用触摸屏和组态软件设计了拔抛秧机械手的人机交互监控界面,并采用GRM530通讯模块、云服务器、Android手机和Android Studio软件设计了远程监控系统手机APP。该监控系统工作时,GRM530通讯模块读取PLC中指定的存储器数据,通过4G网或WIFI将数据上传到云服务器内,Android手机APP可直接访问并下载该云服务器中的数据,最后在APP中可视化地呈现出来。结果 该监控系统工作稳定可靠,远程通信测试重复10次试验的丢包率均为0,平均时延为25 ms,表明Android手机APP客户端和拔抛秧机械手可以实现稳定可靠的双向通信。该系统的数据传输是双向的,人机交互功能正常,触摸屏和Android手机APP均能精准地反馈设备的工作状态和工作数据,用户可以通过Android手机APP对PLC发送控制指令,实现整个系统的监控一体化,远程控制指令响应延时低,最高响应延时不超过0.63 s。结论 该拔抛秧机械手监控系统可以对拔抛秧机械手工作状态和工作数据进行远程实时监控,具有良好的人机交互界面,对促进信息化与农机装备的深度融合具有一定指导意义。     

作物自动灌溉控制系统的设计与实现

针对农业生产中智能灌溉和远程自动化的需求,设计并研发了一套基于单片机控制的自动灌溉系统,该系统可对土壤墒情进行监测,对作物进行适时适量自动灌溉。并可利用GSM模块以手机短信等形式将需求信息发送给管理人员,管理人员可远程向单片机发送指令,实现灌溉。初步试验表明,系统稳定可靠,能准确采集土壤墒情信息,实现远程自动灌溉控制。     

北方后墙体日光温室环境远程监测系统设计与实现

针对北方后墙体日光温室智能化建设需要,提出了4层架构体系,并设计开发了温室环境远程监测系统。该方案有别于现有架构的设计思路,采用4层架构,包括底层传感网络层、数据传输汇聚层、综合服务层和顶层监控应用层。ZigBee无线数据采集终端和路由器节点构成底层传感网络层;由NI公司LabVIEW软件开发的监测软件和协调器构成数据传输汇聚层;服务器综合监控平台构成综合服务层;通过互联网进行远程访问的电脑客户端和手机移动客户端构成监控应用层。温室环境远程测控系统实现了对温室环境信息(空气温度、空气湿度、光照强度等)的数据采集和控制,并可通过电脑客户端和手机移动客户端实现生产基地的远程管理。测试结果表明,该系统运行稳定,适合于北方后墙体日光温室的信息化、智能化和集约化建设需要,具有示范推广应用价值。     

基于ASP.NET技术的荔枝园智能灌溉远程监控系统的设计与实现

为了实现荔枝园环境的远程监控和智能化管理,设计了基于ASP.NET技术的荔枝园智能灌溉远程监控系统,包括终端监控设备、网关和网络监控系统。终端监控设备定时采集荔枝园的温度、湿度和土壤含水率等环境信息,通过Zigbee无线通信技术传输到网关,网关通过互联网将环境数据传输到网络监控系统,网络监控系统基于B/S模式,运用ASP.NET技术,实时显示荔枝园环境参数以及做出智能灌溉决策。用户可以通过系统实时掌握荔枝园的土壤环境信息、各个节点剩余能量、控制灌溉状况和学习荔枝种植知识。试验表明,系统在荔枝园中的平均丢包率仅为3.87%,通信效果良好;当环境信息超出正常范围时,系统会向果农发出预警信号;通过智能灌溉方法,使得灌溉区域土壤含水率平均值为17.85%,高于荔枝生长的最佳土壤含水率的下限,满足荔枝生长的要求。系统运行稳定,界面友好,操作简单,能够实现远程实时监控荔枝园环境并及时做出智能灌溉决策。     

基于Android的智能温室环境测控系统研究与实现

介绍了基于Android移动终端的温室环境信息远程数据采集及智能控制研究和实现方法,探讨使用JZ4730微处理器控制无线通信模块MU736和现场的无线传感器网络,在移动终端上开发基于Android的应用管理系统,实现温室环境信息的智能采集、传输和控制;同时,给出了系统的硬件、软件设计实现方式以及试验的测试效果。系统的主要优势是通过移动终端APP方式远程实现监控温室环境信息,打破时间和空间限制,应用方便快捷。     

新型节水灌溉自动化控制系统应用

滴灌是我国尤其是干旱区新疆农业高效节水灌溉的主要模式,随着滴灌技术规模化应用及提质增效的要求,大力发展应用滴灌自动化技术提升灌溉运行管理水平显得十分迫切。针对目前国内滴灌自动化灌溉系统关键技术之一的终端控制阀在田间应用过程中存在对灌溉水质和杂物处理运行能力不足等问题,研发出了基于互联网的新型节水灌溉自动化控制系统技术。本文利用这一新型自动化灌溉控制技术,在新疆博州灌溉试验站进行了为期2年的技术示范应用。结果表明,①新型节水灌溉自动化控制系统田间终端控制阀有明显的结构优势,对现有终端控制阀改进成为较大口径的过水通道,解决了灌溉水质含沙量较大难处理困境;②具有灌溉系统故障自动检测推送功能,保障了灌溉系统及时更换部件,提升了灌溉运行时效性;③对灌溉系统控制器模块断电、太阳能电池、存储器、电机及电缆等故障具有诊断检测推送功能,为自动化灌溉控制系统运行管护提供了技术保障。     

基于物联网的果园水肥一体控制系统的开发与应用

为提高果园灌溉用水及肥料利用率,降低水肥使用成本,基于无线传感器网络和Internet技术,研究水肥一体控制系统架构,开发出基于Webservice接口的控制软件、桌面单机应用系统与手机APP应用系统,实现系统硬件与软件的融合,用户使用web浏览器、桌面客户端与手机可进行果园的水肥一体管理,实现灌溉自动化。控制系统在贵州10个果树基地(172.07hm2)进行水肥一体化应用示范,能精确控制灌水量和施肥量,显著提高水肥利用率,达到节水、节肥、省工、优质、高效、增产和增收的效果,有利于实现果园果树的标准化栽培。     

基于GSM短信的远程农田灌溉控制器研发

农业的自动化灌溉是现代农业的一个重要发展方向。针对节水灌溉技术信息化水平不高、管理不完善等问题,进行了基于GSM短信的远程农田灌溉控制器研发与实践。本文介绍了一种无需铺设电源线、安装方便、造价低廉,能够实现手机短信无线控制的农田灌溉控制器,用以解决农田灌溉人力资源短缺、成本高、灌溉控制不方便等问题,实现了手机远程控制农田灌溉设备的目的。本文还阐述了远程农田灌溉控制器的现状、研究意义、基本原理等。     

移动监测APP在水土保持监测中的应用

为了方便快捷地获取实时水土保持监测信息,设计开发一种基于移动终端的水土保持监测移动APP,该系统通过4G DTU模块和物联网云平台实现了终端设备与水土保持数据监测中心的远程通信,主要是完成水土保持监测工作中的项目批量管理、项目派发、监测信息实时采集、保存及报告自动生成等功能。实践应用表明,该监测移动系统运行稳定,可提高实际业务的工作效率,在水土保持系统信息化建设中具有应用价值。     

基于 Arduino +机智云的阳台生态控制系统的设计

以基质培养的绿色植物所在的半封闭阳台系统为研究对象,设计基于 Arduino Uno WIFI +机智云的远程环境控制系统。系统通过传感器实时采集温度、湿度、光照等环境参数,通过 WIFI无线网络上传机智云服务器。用户通过手机等移动终端下载应用APP,访问机智云服务器,实时了解系统的环境参数,通过远程启动灌溉、补光、关窗等操作调节环境参数。系统采用无线连接的 WIFI +云服务器的形式,不需布线和支付移动费用 ,整个硬件系统经济实用,可应用在城市居民的阳台植物种植上。     

新型稻田节水系统研究

为了实现节水灌溉和生态环境保护,达到成本低廉和知识结构简单的要求,提出了一种基于电气开关控制灌溉和人工控制回收的新型稻田节水系统。该系统分为灌溉和回收2个部分,液位开关控制稻田水位实现节水灌溉,废水通过自然回收加以净化利用。设计了系统的总体结构、硬件结构和电气控制原理图,有一定的实用价值。     

基于物联网的温室智能化灌溉系统

针对目前温室灌溉水资源消耗量大、效率低以及农户缺乏有效的监控手段等问题,本研究基于物联网技术与模糊PID技术设计了1套智能化灌溉系统,并对其有效性进行了验证。搭建无线传感器网络,通过手机APP实时监测土壤温湿度、光照强度等环境信息,选取山东省昌乐县3栋甜椒温室分别进行传统模式、PID和模糊PID 3种控制模式下的灌溉试验,并对其土壤湿度值以及灌溉用水量进行记录。模糊PID控制模式与其它2种控制模式相比,其节水率约为27%和15%。试验结果表明,物联网技术与模糊PID技术相结合,有利于农户实时了解温室内的环境状况,并能够满足节水灌溉的要求。     

基于机器人的温室大棚环境智能监控系统

针对温室大棚有线监控系统存在布线困难、劳动力成本高和无线监测点移动性差等问题,设计一种以机器人为移动监测点,以Kingview 6.55软件为上位机开发平台的温室大棚环境智能监控系统。该系统采用现场可编程门阵列((field-programmable gate array,简称FPGA)控制板作为采集控制终端,结合多路传感器实现对机器人的行走控制和各环境参数的实时采集、处理、显示、存储及监测报警等功能,并通过APC220无线模块将处理后的数据传给上位机,上位机根据用户设定参数范围值,通过APC220无线模块发送相关设备的启/停控制命令,实现环境参数的远程控制。同时,管理人员也可以借助通用分组无线服务(general packet radio service,简称GPRS)模块和手机终端,实现查询环境参数和控制设备等功能。结果表明,该系统具有运行稳定、采集精度高、易于控制、成本低廉等优点,能满足温室大棚监控的智能化需求。     

基于物联网的精确灌溉控制技术研究

【目的】研究基于物联网的自动化灌溉控制系统,为规模种植区域自动控制精确灌溉提供可借鉴模式。【方法】通过ZigBee网络实现园区土壤墒情信息的共享,根据采集到的土壤墒情信息制定灌溉决策。选用可编程逻辑控制器作为核心控制器,分多种控制方式对灌溉进行控制,同时对首部输水管道进行恒压控制。通过建立可编程逻辑控制器和人机界面的交互平台,对灌溉模式进行选择并监控灌溉全过程,若系统发生故障进行报警提醒。【结果】设计了基于物联网的自动化灌溉控制系统,该系统界面友好且操作简单,与沟灌、波涌灌相比节约用水50%以上,与常规滴灌相比对灌水量、灌水时间以及施肥量的控制更为精确,节省了大量劳动力。【结论】基于物联网的灌溉控制系统将远程监控、精确灌概、数据共享、智能报警、自动控制统一起来实现节水灌溉,在规模化种植区有一定推广潜力。