基于无线物联网的无人值守潜水泵站系统研究

随着村镇农田灌溉需求的日益增加,集中管理众多的小型泵站的需求非常迫切。针对农村取水点经费少、地域分布分散、水质监测不及时的实际情况,设计了一套比较完整的基于无线物联网的无人值守潜水泵站系统。该系统利用水质检测技术、物联网控制技术和网络通信技术等实现了远程网络实时监测水源水质和用户手机远程控制泵站的功能。本系统制造成本低、操作简单灵活、测量准确可靠,具有很强的环境适应能力,可以在小型泵站管理领域里推广使用。     

基于单片机的LED植物补光控制系统的设计

介绍了一种基于单片机控制的LED植物补光控制系统的具体设计方案及试验过程。结果表明,设计的这款LED植物补光控制系统性能稳定可靠、便于操作,可完成对植物采光的全自动化控制,值得推广应用。     

基于ZigBee的植物补光系统设计

针对目前植物有线补光系统布线繁琐、成本高、效率低等问题,设计了一种无线补光系统.该系统整体框架包括ZigBee网络节点、GPRS模块、监控中心、移动终端等,以CC2530芯片为核心,基于ZigBee协议构建局域网,通过GPRS网络和Internet网络进行远程数据传输和监控.测试结果表明,无线补光系统利用各个无线网络的优点,可增强对ZigBee网络节点的实时监控,提高系统的稳定性.     

金属矿山铁尾砂无人值守发货业务系统研究与设计

现有矿山的产品发货业务中,铁尾砂的发货全流程均人机交互,业务环境差,情况复杂,存在一车多客户、一客户多车的情况,且过程数据不能及时上报、跟踪与分析,给管理带来困难。在分析当前人工发货业务的基础上,研究、设计无人值守的发货业务系统方案,在发货环境检测、发货控制、计量等环节应用物联网技术,能实现发货计划验证、发货控制、自动委托、信息上报与分析等功能。新的无人发货系统方案,改进了作业流程和效率,提升了信息化的管理水平。     

微型植物工厂LED多光谱补光系统的设计与应用

不同的光谱、光强和光照周期对植物的影响不同。为了深入研究植物与光照的关系,设计一种微型植物工厂LED多光谱补光系统的可控光源。基于嵌入式系统,对微型植物工厂所需补光进行分析,通过控制不同波长的LED产生不同光强,使其接近所需光谱。该补光系统可从365～940 nm的25种不同波段的光谱自由选择,实现大功率LED光谱自由拟合、光照强度连续可调、光照周期自由设定的功能,同时可根据不同植物种类的适宜光环境需求进行"量身定做",进而实现精确补光。该系统成本低、效率高、精确性高、针对性强,更利于对光与植物关系的研究。     

输气站场自控系统夜间无人值守功能的实现

基于西气东输管道系统的实际运行情况,给出了实现夜间无人值守功能所需的功能逻辑。根据西气东输站场自动化控制系统的构架,对现有系统程序进行编辑与修改,加入了流量计算机的故障报警逻辑、压力调节自动分输逻辑和流量调节自动分输逻辑,提出了实现夜间无人值守功能的自动化控制系统改造方法,包括:PLC逻辑设置、RCI文件修改、增加站控画面及数据库建点。西气东输分输站夜间无人值守功能的实现,在保证管道安全生产的同时,提高了自动控制水平和管理水平。     

基于音频识别的无人值守变电站设备在线监测

介绍了无人值守变电站主设备音频在线监测系统的原理与结构,然后重点介绍音频数据的监测与识别过程.首先系统利用传感器采集变电站设备的音频信号,数据采集器把多路音频数据传至监控主机,音频数据经频谱分析和处理后提取到MFCC特征参数作为信号特征,再把特征参数输入正弦基神经网络进行识别,实现高效、准确地判断电气设备运行状态或故障类型.该方法从根本上改进了以往人工监听电气设备判断故障的方法,提高了设备故障检测效率,为及时发现和处理设备故障提供了帮助.     

基于LabVIEW的智能LED植物补光照明系统设计

基于植物对光和温湿度的需求,系统利用RRGB芯片配光设计开发了LED光源模块,若干个光源模块组成LED阵列平面光源模组,基于Lab VIEW的上位机与控制器相结合的系统实现对温室或园艺植物的智能补光照明。控制器实时检测红绿蓝三色波段的光量子通量密度(PFD)和温湿度值,并将检测信息显示在上位机界面,通过控制器对脉宽调制(PWM)信号进行动态调节,以保持照射到植物的红、绿、蓝PFD值随环境光照改变而保持恒定不变,实现照明系统结合环境光照的智能补光。同时,系统也实现了对温湿度阈值范围的智能调节。该智能补光照明系统根据不同植物或同一植物不同生长阶段对PFD、光质比例补光需求的不同,通过上位机设置红、绿、蓝三色波段光不同的PFD值和温湿度范围,下位机按照设置完成环境调控,既满足了植物对补光环境的要求,又大大节省了能源。     

一种无人值守型潮汐模拟系统的设计与实现

研究潮汐现象对沿海植物生长的影响是海洋生态学的重要研究课题,设计一套在实验室环境中可自动模拟潮汐现象的系统是这种研究的基础需求。针对这一需求开发了模拟潮汐系统,提出了一种上下双水箱模拟潮汐设计方案。介绍了该系统的功能结构、硬件组成及与软件设计。目前,该模拟潮汐系统已在华东师范大学河口海岸国家重点实验室的相关研究实验中投入使用,运行效果良好。     

无人微耕机的自动转向控制器设计

为实现梯田的无人机械化种植,以传统两轮式微耕机为实验平台,设计了自主耕作的无人微耕机。但在实际工作中该无人微耕机的自动转向控制器极易受复杂环境影响,导致控制精度严重下降。为提高控制器的适应性和实时性,采用逆模型-神经网络算法及模糊控制算法实现的双闭环控制方法,提高了控制器的抗干扰能力,降低了复杂环境对控制器的影响,提高了控制精度。结果表明,方波信号跟踪平均误差为0.1°,延时时间为0.28 s,正弦信号跟踪平均误差为1.8°,三角信号跟踪平均误差为0.8°,满足农业环境应用要求。     

基于光质配比的智能植物补光试验研究

基于不同光质配比对植物生长有不同的生理意义,对LED智能植物补光灯进行研究,提出了可以"一灯多用"的光质配比补光方法.补光灯以FPGA为控制器,选用RGB-LED灯珠为补光灯源,通过光强传感器采集光强值,当与预设值不符时,调用补光配比方案库内与植物种类对应的补光信号,通过三路恒流驱动电路分别控制R、G、B 3个发光芯片的P WM占空比,以实现光谱可调、光质配比可调的智能补光.通过红蓝光2:1配比光照为生菜种子补光的萌发试验,发现种子萌发数显著高于对照组(P<0.05).此智能补光灯成本低,设计简单,调光比例精确,基本可满足植物对光的需求,极具实用价值.     

基于LoRa的温室智能补光系统研制

由于天气的影响,温室作物面临着光照不足、时间短且不均匀的问题,针对此现象研制了温室智能补光系统。该系统包括环境因子的采集器与控制LED亮度的补光器2个部分,均采用高速、低功耗的STM32核心处理器,利用LoRa无线网络实现采集器与补光器之间的数据传输。系统获取光照、温度、CO_2环境等数据,并依据基于遗传学算法优化后的温室作物补光数学模型和作物所需最佳红蓝光阈值,对温室内的作物自动补光;补光器采用节能且使用寿命长的红蓝灯相结合的LED点阵。试验结果表明,本系统可以实现实时监测环境因子并获取环境数据,实现温室内的自动化补光,具有实用价值。     

基于图像识别的植物物候期自动观测系统平台设计与实现

为解决人工观测植物物候期费时费力、人手不足的问题,文章以珠三角地区特色果树和观花树为观测对象,基于图像识别技术构建植物物候期自动识别模型,开发物候期自动识别系统平台。系统平台可实时拍摄采集观测植物全物候期视频和高清图像信息,具备识别高清视频图像实时观测、自动识别结果展示、人工订正、植物科普信息展示等功能。经过一年半时间的调试和功能升级,目前应用平台前期设计功能基本实现。该系统自动化平台的研发减少观测工作量,提升农业气象服务水平,具有一定的业务应用价值。     

植物病虫害自动报警系统

捷克首都布拉格植物栽培科研所发明了一种能自动预报植物病虫害的电子报警系统。把探测器安装在农田或植物园内，当出现病虫害时，电子装置即用无线电发出报警信号，有关人员就能及时采取除病灭虫措施。目前这种报警系统能预报的是苹果黑星病、马铃薯甲虫、樱桃蝇和禾本科植物和白粉病等病虫害。     

基于并行粒子群算法的LED植物最优补光系统设计

针对发光二极管(light emitting diode,简称LED)植物光照分布不均匀的问题,设计基于并行粒子群算法的温室LED植物最优补光系统,系统提出利用STC89C51单片机与BH1750FVI光照度传感器模块的结合实现光照度数据的检测与采集;根据专家系统及并行粒子群算法推算出最优补光量及补光位置;采用PT4115降压恒流源驱动LED灯组工作的方法实现温室中植物光照度的实时监测及最优补光。结果表明,应用并行粒子群算法寻找LED补光最优位置方法是可行的,同时方便用户合理补光,减少补光不均匀对植物生长造成的不良影响。     

基于平行四杆机构的摩擦系数自动测量系统

为快速、准确、方便地测量不同农业物料的静滑动摩擦系数,结合Arduino UNO单片机和蓝牙遥控技术,研制了一种基于平行四杆机构的手机蓝牙无线遥控的散粒摩擦系数自动测量装置。结果表明,与常规测量装置对比验证,该装置可以快速、便捷并准确地测量出不同农业物料相对于不同材质平面的静滑动摩擦角和摩擦系数,可为种子筛选、窝眼选、电力选、带选以及各种清选部件、种箱导种板倾角、排种器的型孔和型槽所处位置的角度等各种运输、贮运部件设计提供了必要的基础参数。     

蔬菜自动嫁接机器人系统--旋转切削机构的设计

对贴接法蔬菜自动嫁接机器人系统中的关键部件－－旋转切削机构进行了研究,通过计算机模拟和反复试验,给出了旋转切削的切削半径和切削角度。针对试验中出现的问题,增加了砧木和穗木的切削支点,从而改善了切削效果。     

智能玻璃温室补光系统选型和设计经济性研究

近两年,国内设施农业行业快速发展,越来越多的大型设施农业项目逐渐落地,特别是引进荷兰模式的智能玻璃温室在现代设施农业领域得到了广泛应用,彻底改变了传统农业靠天吃饭的局面。现代智能玻璃温室在密闭的空间内运用设施装置对温室内的光、温、水、肥、气等因素进行控制,为作物的生长创造一个良好的条件,真正可以做到按照计划保证农作物有一个高效且高质量的产出。     

基于智能AGV系统温室盆栽植物自动输送系统的设计

随着现代育种技术的不断发展,温室植物盆栽的自动输送是实现机械化、轻简化育种和作物筛选的重要组成部分。介绍了以AGV系统作为主体的自动化输送系统平台在温室水稻盆栽植物栽培、检测中的应用,通过智能化调度和安全、有序、数字化的输送,实现了对盆栽植物全生育期的自动换盆、换行、水肥精施,以及盆栽植物表型参数的在线自动检测;充分体现了AGV系统的自动性和柔性,为建设轻简化、数字化温室,发展现代育种技术提供了一条重要途径。