基于IOT云平台的智慧农业联动系统

【目的】为解决传统农业种植、施肥、灌溉、管理粗放的生产模式,提升农业生产效率,解决劳动强度大、劳动力不足的问题,智慧农业在精细化种植管理方面的研究势在必行。【方法】笔者设计了一款智慧农业管理平台,基于物联网控制技术搭建系统,硬件云端设备采用DAMT0888型多路主控设备,数据交换采用Modbus通信协议,数据传输采用485总线手拉手传输方式;智慧平台显示方式采用多模块云组态式架构,控制台采用DO场景配置;农业主控机模块开发点位支持8路DI输入控制、8路DO输出控制、8路AI传感器信号接入,设备可拓展功能接入4块显示屏幕组建大田、大棚联合监测系统。【结果】该智慧农业系统实现了“农业环境监测+机电联动控制+信息溯源”的农业信息采集一体化,可远程监控室内外空气温湿度、二氧化碳、土壤温湿度、土壤EC值等实时数据,联动控制通风设备、遮阳电机、电磁阀浇灌、卷帘开合电机等电气设备。【结论】系统设计合理,变化曲线实时显示,监测数值实时展现;实现本地控制与联网控制同步,通过益农云、小程序和App等进行远程调控,数据以及设备状态清晰显示,通过触控屏幕操作实现了每一路电气设备的控制,每一组传感器的信息实时查...     

基于DSP喷雾机器人直流电机控制应用与研究

传统的农药喷雾主要依靠人工喷洒完成,工作效率低、耗时耗力,且对作业人员造成了严重的健康威胁。随着农业现代化水平的不断提升,越来越多的高科技手段被应用在农药喷洒过程中。智能农药喷雾机器人通过自动控制技术,可以实现农药喷雾的全自动化作业。为此,设计了智能农药喷雾机器人,并将自动控制技术应用在喷雾直流电机中,完成了系统总体结构设计、硬件模块电路设计及系统软件流程设计,并进行了试验验证。试验结果表明:该直流电机自动控制系统能够提高农药喷雾机器人的作业效率,实现农药喷雾的精准控制,喷雾质量好,有效减少了农药的浪费,防止了对自然环境造成破坏,具有一定的推广价值。     

基于全方位旋转喷灌喷头的智能喷灌管理系统研究

【目的】传统农业喷灌方式需要人工巡检,存在水资源利用率低、人力资源浪费、经济效益低、人为管理不精确等问题。【方法】课题组设计了一套基于全方位360°旋转喷灌喷头的智能喷灌管理系统,运用Douglas-Peucker算法对传统喷灌喷头进行了智能化改造,结合MQTT通信和树莓派、Arduino、传感器进行了云平台设计。【结果】该系统可以提供智能喷灌服务,以“X形”沿边界喷洒,可以有效避免水资源的浪费,实现全覆盖喷洒作业,并可以对特定地点进行实时监控与操作。【结论】通过系统化智慧农业服务,降低了农民劳动强度,有效解决了城市绿化的相关问题,最大程度减少了土壤污染,促进了物联网与农业的深度结合,推动了农业灌溉系统的机械化、自动化、智能化发展。     

基于大数据分析的温室智能监控平台研究

随着精细农业的发展,农作物生长指标和环境参数的监测十分关键。传统的人工采集分析方法存在严重滞后性,无法完成对农作物生长状况的实时监控,导致农业生产效率低下。为有效提升农作物生产质量和产量,基于大数据技术,完成了智能安全监控平台设计。通过对农业生产大棚进行需求分析,完成大棚智能安全监控平台系统架构的设计,并对数据管理服务器、Web服务器及客户端服务器分别进行优化设计;构建了大数据分析Hadoop服务器集群架构,完成了智能安全监控平台软件功能结构和数据库结构的设计。实践应用表明:基于大数据分析的智能安全监控平台能够实时监测农作物生长状态,实现农业生产设备的智能精确控制,且为农业生产提供十分准确的生产决策信息,提升了农业生产效益。     

物联网技术在智慧农业中的应用

【目的】为突破农业领域数据采集困难与智能化程度低等技术发展瓶颈,建设农业物联网,制定农业物联网解决方案至关重要。【方法】本研究利用嵌入式技术、PLC技术、ZigBee组网、计算机网络技术等物联网技术,通过搭建物联网技术在智慧农业的网络链路环境,设计了物联网技术的四层结构图,包括硬件层、网关层、云平台层和应用层。设计了智慧农业网络链路、大棚种植自动化管理控制系统、环境监测子系统和安防监控子系统。【结果】通过建设实时、动态的物联网信息采集系统,可以实现快速、多维、多尺度的信息实时监测,实现农牧业智能监控、智能控制以及农业的可视化、精细化管理。【结论】在智慧农业中应用物联网技术,实现农业生产的自动化控制、信息共享等功能,促进传统农业转型升级,助推我国农业的现代化发展。     

基于无线传感网络的农业视觉智能车测试平台设计

随着智能农业机械的发展,农业智能车辆也得到了广泛地研究应用.基于CCD视觉传感器的无人驾驶车辆也得到了深入地研究.为了获取无人操控的农业智能车辆在野外农田作业时的状态,本文根据需求改进精简Zigbee协议,设计了一种测试平台监控其工作运行,并对车辆故障进行报警.最后在自行设计的基于ARM9 (S3C2410) CCD传感的农业智能车平台上测试,实验证明该测试平台能有效稳定地工作.     

农业无人车线控制动试验平台的开发

【目的】为了解决传统农业劳动力短缺以及线控制动系统试验成本高、效率低、数据采集困难等问题。【方法】课题组设计并研制了一种农业无人车线控制动试验平台,主要介绍了该平台的组成和制动试验过程,并通过空载和负载两种情况下的试验,验证了平台的可靠性和有效性。【结果】1）随着车速的增加,制动距离和制动时间也呈现出增加的趋势;2）电机响应时间较短时,制动距离和制动时间也会相应地减小;3）与空载线控制动试验结果相比,负载情况下的制动距离和制动时间有所增加;4）该平台具有良好的测试性能和数据采集效率。【结论】在农业无人车的设计中,应该充分考虑负载和电机响应时间的影响,以便实现更好的驾驶控制和行驶安全。未来,可以进一步优化该试验平台的测试功能和数据处理技术,提高测试结果的准确性和可靠性,为农业无人车的研发提供更加有效的技术支持。该研究成果不仅对于农业无人车的研发具有重要意义,也为其他领域的无人车研究提供了借鉴价值。     

农业植保多旋翼无人机飞行控制系统设计

【目的】为了确保农业植保无人机能够在合适的位置喷洒农药,提高控制精度、作业效率并降低成本,有必要对多旋翼无人机的飞行控制系统进行优化设计。【方法】本研究团队以STM32F428IGT6芯片为核心,设计了农业植保多旋翼无人机飞行控制系统。首先概述了无人机飞行控制系统的整体架构,该飞控系统由主控系统、惯性测量单元、喷洒系统、空速测量系统等构成。其次,详细分析了无人机飞行控制系统的电源供电系统设计、通信设计、传感器选择、喷洒系统设计等硬件设计。最后,阐述了无人机飞行控制系统的算法设计,主要包括无人机姿态解算和PID控制算法,并介绍了该系统应用优势。【结果】该系统各模块之间执行SPI和CAN总线协议,可以将传感器实时采集的高度、速度、偏航角等参数传输到主控系统中,利用MCU芯片完成参数的分析处理,在此基础上发出新的调控指令,让多旋翼无人机沿着既定航线飞行,在到达特定位置后启动喷洒系统并完成喷药作业。【结论】该系统能让无人机在合适位置喷洒农药,达到远程控制、自动作业的效果,提高了植保作业效率,有利于促进现代农业机械化高质量发展。     

基于PLC的小型智能喷药机控制系统的研究

【目的】为解决传统的手动喷药方式喷药量不精确、喷药范围难以控制、工作效率低等问题,亟需开发一种高效、可靠的喷药机控制系统。【方法】本研究首先介绍了PLC的基本工作原理,设计了一种基于PLC的小型智能喷药机控制系统,包括硬件和软件两个部分。硬件部分主要包括传感器、执行机构、PLC主控板和人机界面模块等;软件部分主要包括PLC编程的基本结构、PLC编程语言和PLC编程设计的流程等。【结果】该系统能够实现喷药量的精准调节、喷药范围的智能控制等功能,可以减少农药和化肥的浪费和污染,提高农业生产效益和农产品质量,具有良好的稳定性和可靠性。【结论】该小型智能喷药机控制系统可以应用于城市园林、果园、葡萄园、大田等多种作物的喷洒和施肥作业中,具有广泛的应用前景。     

智能农机在广东省智慧果园多环节市场应用现状与对策研究

【目的】应对科技发展浪潮下的数字化变革,推动广东省农业向着数字化、智能化、可持续发展的未来迈进。【方法】课题组通过分析广东省智慧果园管理、种植、农田保护和收获等环节的智能农机市场应用现状,系统性地总结了智能农机在提高生产效率、优化资源利用、推动绿色农业发展等方面的巨大潜力,并从技术创新与研发投入、农民培训与意识提升、政策支持与市场引导三个方面,提出了具体的数字化发展对策。【结果与结论】通过政府、农民、企业等多方主体的持续发力,可以更好地解决智能农机当前发展面临的问题,不仅能够推动广东省农业产业的现代化,而且有望为全国农业领域提供可借鉴的经验,共同促进农业的高质量发展。     

花木产业数字化发展现状及对策研究——以沭阳县为例

【目的】随着信息技术飞速发展,数字化正引领农业领域发生革命性转变,花木产业是农业的重要组成部分,积极推动探索花木产业数字化赋能具有重要意义。【方法】以沭阳县为例,剖析了花木产业的数字化发展现状,探讨了数字化技术在花木产业中的应用与影响。通过综合文献梳理和实地调查,揭示了沭阳县花木产业数字化的发展现状及其主要特点。【结果】1）数字化技术在花木生产、管理和市场营销中得到广泛应用,智能温室、自动化灌溉等设施提高了生产效率;2）数字化使得数据驱动的决策成为可能,同时为市场营销创新提供了新途径;3）数字化转型仍面临技术门槛、数据隐私、基础设施等问题。【结论】数字化有利于提升花木产业的生产效率和市场竞争力。展望未来,应进一步加强技术普及、数据隐私保护并探索合作共赢机制,推动沭阳县花木产业向数字化、智能化方向迈进。     

喷雾机的喷雾系统设计

目前国内市场所售的用于草坪的喷雾机普遍存在喷雾控制精度低的缺陷。然而为了提高草坪的质量又无法避免在日常养护作业中使用农药,农药的过量使用,对环境造成的污染在不断破坏动物的生存环境及人类的身体健康。这就要求提高喷雾作业精度,以安全可靠的自动喷雾控制系统提高药物的利用率。因此,论述了一款喷雾机的高精度喷雾系统的设计。该喷雾系统采用隔膜泵作为动力源,隔膜泵通过水管与喷雾机尾部喷雾控制系统相联,喷雾控制系统所配置的压力传感器和行驶轮所配置的速度传感器为控制台反馈信号,从而实现高精度喷雾作业。主要对喷雾系统设计、喷雾系统原理及主要零部件选型进行了论述。     

一种手扶田间喷雾车的设计

为能减小劳动者劳动强度和农药伤害,提高工作效率,针对中小规模种植户设计了一款新型式田间喷雾车.该喷雾车是一种农业病虫害防治的植保机械,在田间既能自动行驶,又能将药物液体充分雾化,一次同时能喷洒两行作物,喷雾车可承载所有设备自由行进,该装置采用的喷枪自动摆臂机构可形成45°扇形摆臂功能,农作物可全方位受药.该装置的使用不但能降低药物使用量,降低农药成本,农作物的生产成本也大幅降低,同时可大大减轻操作者劳动强度.     

温室设施蔬菜智能施药车研究

研发的温室智能施药车可以根据监控系统所收集的环境和作物信息,实现非接触式自主施药,解决自动化程度低、农药浪费严重造成环境污染、操作人员易中毒问题,为设施农业中智能化施药作业提供了技术和装备支撑。通过面向设施农业的履带式智能施药车开发研究具有现实意义和应用价值。     

面向中小企业的农机物联网平台设计

针对目前我国农机市场低迷,农机企业急需创新突破,提升企业综合竞争力,以及我国现有农业生产模式的缺点,设计基于物联网技术的农机产品管理、监控硬件平台。选用STM 32为核心控制器,电源部分采用多电源供电模式,温湿度、播种速度、种槽种子余量和农机行驶速度相关信息分别采用SHT10温湿度传感器、E3Z-T61红外传感器、CJM30-10N2-S电容式料位探测传感器和N1H-5C-70非接触式霍尔转速传感器检测。本平台实现了对农机的远程管理和监控,为后期平台的软件开发提供了硬件基础,为中小企业农机物联网平台的开发及应用提供了有益的探索。     

农业温室大棚温湿度监控系统设计与应用

【目的】传统意义上的环境监控系统大都采用分散监控和维护的方式,不仅浪费物力、财力和人力,而且系统的可靠性相对较差,亟需解决这些问题。【方法】笔者提出了一种基于嵌入式技术的智能化农业温室大棚环境监控系统,该监控系统通过采用下位机和上位机两个独立的子系统,能够实现对农业温室大棚内部环境的多点网络式监控,应季节变化配置监控系统监测参数。【结果】温度调试模块、湿度采集模块运行良好,上位机界面显示正常,能够实现实时智能化的监督与控制。【结论】创新设计后的农业温室大棚温湿度监控系统不仅可以降低系统监控成本,给设备维护管理者提供便捷,提高其工作效率,还可以应用于其他任何需要环境监控的领域,有助于推进农业生产智能化进程。     

基于“智能农业云”项目的智慧农业发展新模式研究

【目的】提高农业生产效率和经营水平,促进农业精细化、智能化、集约化与科学化生产,实现生产、生态和生活三者共同利益之间的协同。【方法】课题组采用实地调研法和统计分析法对智慧农业市场规模和行业特征进行分析,剖析了以智慧农业与电商运营相结合的“智能农业云”项目。“智能农业云”项目以智慧农业为核心,实现生物、信息和装备技术的耦合发展,现代化、智慧化和生态化的相互融合,效率效果并重。通过人工智能、大数据、云计算,对农业生产方式进行调整,大幅提升农业生产效率,实现产前生产资料衔接、产中生产要素配置、产后产品供需对接,一体化调配各个环节;通过土壤、水、氧气等生产环境与农产品生长的物质系统的循环,构建智慧农业发展的新途径,实现资源高效利用与生态功能持续提升的农业良性发展。【结果】该项目实现了农产品的数字化物流,提高了农业现代化水平,有利于促进传统农业向现代农业转型升级。既满足了农户足不出户就可以管理耕地的要求,又保障了消费者对蔬果的新鲜度需求,应用前景广阔。     

农机作业精准监测管理技术的推广

<正>在互联网+农机的时代背景下,以数字化农业管理为目标,将农机定位、作业轨迹、图像获取、作业量计算、作业质量监测、农机管理等功能紧密结合,通过农机管理调度指挥中心的数字化平台及安装在农机的智能无线终端(GPCS)及深松监测等设备终端,服务农机主管部门及农机合作社,对农机的宏观管理、发展决策及农机合作社的个体管理起到了推动作用。一、农机作业监测国内外研究现状目前,国外很多大型农业机械均已安装远程实时监控系统,该类系统内的车载终端通过无线通     

农机深松整地作业监测系统的设计

【目的】针对传统人工方式抽检农机作业质量和数量,存在检测效率比较低的问题,设计了一种农机深松整地作业监测系统。【方法】笔者分析监测系统设计原理,利用倾角感应器和超声波传感器构成耕深数据收集设备,利用不同的作业参数实现耕深信息的实时更新,为耕深信息实时监测提供数据基础。利用农机具终端实现位置定位,通过移动网络上传到服务平台中,实现统一管理。【结果】该系统通过田间试验,系统作业的深度测量误差在1.18 cm以下,均方根误差在0.64 cm以下;系统作业面积测量误差和平均误差均不超过0.91%、0.53%,为深松作业的补助提供量化的依据。【结论】系统已经在全国各地开展应用示范,进一步了提高补贴监测管理的准确性,降低了管理部门人力、物力的付出成本,提高了农机作业信息化管理水平。     

基于物联网的农田环境监控系统设计方法

为进一步了解农业作业环境,提升农作物种植的效率与产量,在全面理解农业物联网的原理及应用组成基础上,对农业环境的监控系统进行了设计。针对数据采集模块的传感装置进行选型、数据传输模块的通信协议进行设置、硬件电路模块进行布置,以嵌入式数据库处理数据,进行监控系统控制终端显示和监控试验。结果表明:监控系统形成了一个较为完整的服务器处理结构体系,采集到了参数数据与仪器测得误差控制在5%范围内,方案可行,运行良好,可对类似监控设备及系统设计提供参考。