大田种植区域内气象环境监测系统研究

降雨时间过长、长期干旱、连降暴雪、飓风等自然灾害都将影响大田农作物的正常生长,故需要对大田种植区域内降雨、降雪及风速等进行实时的监测与管控。大田气象环境监测系统使用带有传感器的终端节点采集大田种植区域内的气象信息,使用NRF24L01无线传输模块及网卡模块发送终端节点采集的数据至服务器,用户对大田种植区域内的气象信息进行实时的判断,以此作为实施人工排水、灌溉、施肥等干预措施的依据。该系统通过采集实时信息,对农业生产过程进行及时管控,建立优质、高产、高效的农业生产管理模式。     

一种面向温室应用的嵌入式采集终端设计方案

针对我国温室生产中信息采集装备产业化相对落后,采集终端采用PC机不利于安装且成本较高的情况,利用运算速度较快的32位嵌入式处理器,移植实时性较强的嵌入式Linux操作系统,扩展USB接口、CAN总线接口和以太网接口,设计开发了一个基于现场总线网络和以太网,能够对温室信息进行实时采集,实现了多种数据融合、存储、传输的嵌入式采集终端。用户可以通过驱动程序和应用程序操作终端的CAN总线接口进行数据的采集和命令的发送,可将相关信息存储在USB海量信息存储设备中或通过以太网实现数据的远程传输。测试结果表明:终端对于错误的数据帧具有识别能力,应用协议软件运行稳定;节点对正确的远程帧和数据帧的控制命令均能正确响应;终端能实时显示温室状态的变化并保存数据,采集器和监控中心的数据通讯稳定性较高。系统实现了温室环境信息实时、远程监测的功能,同时,系统的设计降低了温室生产和管理成本。     

油菜播种质量监测系统设计与试验

目的 为了获取油菜播种质量信息,并实现信息的显示、远程传输与云存储,提出了一套油菜播种质量监测系统。方法 该监测系统由油菜籽传感检测装置、播种监测终端、播种质量信息云存储平台组成。采用多种形式小粒径种子传感检测装置实现对播种质量信息的实时获取,基于射频通信模块实现与播种监测终端的数据交互;监测终端完成信息显示,并通过北斗定位单元对播种质量信息位置进行精确定位;通过无线传输模块,实现油菜播种质量信息数据的远程传输和云存储。搭建油菜播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证系统的稳定性和可靠性。结果 设计的油菜播种质量监测系统能通过内嵌的北斗定位单元获取播种机经、纬度信息,同时可利用4G无线传输模块将播种质量信息及定位信息传输至云存储平台。台架试验结果表明,当排种器落种频率为16.5~26.2 Hz时,检测准确率不低于97.1%,采集的油菜播种质量信息均能够传输至播种监测终端并进行显示;播种质量信息均准确上传至云存储平台数据库,传输时长不超过2 s,且与终端显示数据一致。田间试验验证结果表明,排种频率为17.4~25.5 Hz时,检测准确率不低于96.6%,且系统运行正常。结论 该系统为油菜播种过程智能化提升、播种状态图生成及产量预测提供了技术支撑。     

基于物联网技术的智能渔业监控系统设计

利用现有的物联网技术,结合天津当地水产的实际设计实现了一套智能渔业监控养殖系统。该系统利用STC12C5A60AD/S2单片机设计了采集控制终端,用于采集水产养殖池塘的氨氮、pH、溶解氧等水质信息,使用球机采集养殖水域的图形信息,这些信息经过初步处理之后通过构造的局域网上传给控制决策中心的服务器;控制决策中心的大屏实时显示养殖水域信息并根据具体情况作出对应的控制决策,将控制指令发送至采集控制终端,进而控制投料机喂食和增氧机增氧,保障养殖水域的水质,提高产量和品质。在严重异常情况发生时作出报警,防止巨大的财产损失,确保养殖安全。该系统经过现场的实际使用,具有很好的适应性和可靠性。     

滤棒成型相关参数优化及ZL21型设备改进

为提高ZL21型滤棒成型设备生产滤棒吸阻加工精度,即提高滤棒吸阻过程能力指数（CPK值）,针对影响滤棒吸阻精度的部位进行改进,并优化设备相关操作参数。主要改进为：（1）对ZL21型滤棒成型设备上端供丝装置上改造吹风管路,增加吹风稳定性,并将水平穿丝、上下吹风改为上下垂直穿丝、水平吹风;（2）在开松部位出口设计并加装了一拱型辅助开松装置,以增大丝束带的展幅,提高增塑剂施加均匀性;（3）在胶缸出口加装限位装置,防止丝束带跑偏。经参数优化,确定了3.0Y/35000丝束在ZL21型滤棒成型设备最佳参数组合,有效提高了滤棒吸阻加工精度。     

宁夏枸杞质量安全追溯管理系统设计

本研究以实现枸杞产品质量安全为目标,利用物联网RFID、NFC、二维码技术构建宁夏枸杞质量安全追溯平台,通过在宁夏农林科学院现代农业示范基地及中宁红梧山大地枸杞生产基地应用枸杞追溯系统便携式终端,实现枸杞育苗、品种、产地、产地环境、田间管理、鲜果采摘、包装、加工等过程信息快速采集与实时上传,通过将各生产企业数据汇集到枸杞质量安全可追溯数据库中,实现枸杞生产信息查询追溯,保障枸杞产品质量。     

基于Android系统的蔬菜大棚环境参数监控系统

为了解决生产中蔬菜大棚种植区域不集中、种植人员掌握科技能力欠缺、传统有线监控操作复杂组网困难、监控距离受限制、采集数据不科学和不准确的问题,以及能实时对蔬菜大棚中环境参数信息进行监控,结合无线传感网络和Android系统,设计了基于Android系统的蔬菜大棚环境参数监控系统;对系统中传感器终端节点和协调器、GPRS模块、Android软件进行了设计说明。各个传感器终端节点采集数据信息,以Zig Bee无线传送技术发送到协调器,协调器经过串口通信与Android平板电脑进行通信,同时经GPRS模块把相应数据信息发送到移动设备终端,实现环境参数的实时检测,并与预设的参数范围进行比较,超出范围能实时报警,并向控制器发送命令自动打开安装在蔬菜大棚中的机电设备,使蔬菜大棚内的环境参数适合蔬菜生长。系统经过测试,可实时监测到数据信息,各种传感器数据精确度达到生产要求,机电设备控制良好。该系统扩展性强、设计灵活,具有一定实用价值和良好应用空间。     

物联网技术在非标准日光温室中的应用研究

立足当前非标准化设施农业占很大比例的实际情况,研发了适合非标准温室衣业智能化信息管控系统,系统采用移动互联网及物联网2．4G-RFID技术,通过采集器收集温室的环境信息,通过“数字大棚”终端将采集到的环境信息无线传送到相关应用平台,平台将大棚中的环境变化通过移动互联网及时发送到用户的移动手机中,农户可利用移动互联网或移动手机,远程及时调节大棚内衣作物的生长环境、研发内容在环境数据实时采集传输与缓存传输结合的模式、多标签二进制树形防冲突机制读取方面有所创新     

GPS水土流失地理信息采集仪的研制

研制一台以５１单片机为核心,具有接收ＧＰＳ信息,计算地理区域边界信息,实时显示向导信息和记录采集数据等功能的采集仪．该仪器采集的数据可供ＰＣ机进一步处理,供水土流失动态监测系统前处理用     

基于单片机控制的鸡舍智能控温系统

智能控温系统由基于DS18B20的温度采集系统,AT89C52单片机的终端信息处理系统和GSM的移动通信系统组成,可通过对鸡舍温度的实时监控,实现信息显示,自动控温,短信通知,人机互动等多项功能。     

基于虚拟仪器技术的GPS信息采集系统的设计与试验研究

针对采用本文编程语言开发GPS定位信息采集系统存在的问题,在分析NMEA-0183协议的基础上,探讨了GPS信息采集与解析的关键技术与方法,利用LabVIEW软件开发了基于虚拟仪器技术的GPS信号采集系统。本研究设计的GPS信息采集系统根据GPS设备与PC间串行通信的技术优势,使用LabVIEW软件实时采集GPS接收机输出的定位信息,并在电子地图上实时、准确和形象地显示出来。系统还可将采集到的原始数据进行保存用于后续进一步分析。实地试验表明,设计的GPS信息采集系统能够实时采集GPS定位信息并显示其运动轨迹。本设计对GPS应用系统开发等提供了参考,也可作为定位结果优化处理提供良好的数据源支持。     

基于物联网的奶牛养殖环境监测系统研制

为了推动奶牛养殖信息化的发展，更加便捷地对奶牛养殖场进行环境监测和远程控制，本文研发了1种基于物联网的奶牛养殖环境监测系统，完成了对多个环境因子的远程采集和数据存储，实现了参数预警和远程控制。系统利用STM32F103单片机和传感器终端实时采集环境信息，利用EMQ搭建1个MQTT服务器，通过WiFi实现数据汇总并用MQTT协议远距离传输至服务器，通过Node-Red进行数据的可视化，将上传到MQTT服务器的数据在网页端进行显示查看和控制，并将其存储到数据库中，通过微信小程序在移动应用端进行信息的实时查看和控制。试验结果表明：该系统可实时获取养殖环境的温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、氨气浓度、硫化氢浓度等参数信息，数据传输平均丢包率为0.12%，系统控制反应时间在100～500 ms范围内，系统整体运行稳定、可靠，能够满足实际生产需要，为其它信息化养殖和环境监测提供支持和参考。     

GPS水土流失地理信息采集仪的研制

研制一台以５１单片机为核心，具有接收ＧＰＳ信息，计算地理区域边界信息，实时显示向导信息和记录采集数据等功能的采集仪，该仪器采集的数据可供ＰＣ机进一步处理，供水土流失动态监测系统前处理用。     

水稻质量安全可追溯系统

针对水稻质量安全问题,以珲春水稻为研究对象,结合利用物联网技术、RFID技术、条码技术,利用petri网模型设计并实现了水稻质量安全可追溯物联网系统。系统通过采用浏览器/服务器(Browser/Server)模式对水稻的种植信息、农事信息、加工及质量检测信息、物流运输及终端销售各个环节进行实时跟踪与记录,并将各个环节中所产生的数据通过无线局域网、移动通讯网(3G/4G)、互联网等动态传输网络传输至系统服务器,通过分析与整理形成溯源码。消费者通过扫描溯源码,可以方便快捷的查询到所购买大米的相关追溯信息,真正的实现水稻生产、管理、加工、销售一体化。     

农产品质量安全在线监控系统设计与实现

【目的】实现农产品检测数据的快速获取、无线传输、分析管理及发布查询,为有效降低农产品质量安全隐患、增强消费者信心及农产品监管部门获取真实数据提供有效方法,同时为商品化农产品质量安全监控成套设备和系统的研发奠定基础。【方法】综合采用嵌入式、信息融合、组态工控、RFID、GPS、无线通讯、J2EE及WebService等技术,构建农产品质量安全在线监控系统。【结果】系统包括硬件和软件两个部分。系统硬件主要有采集终端、RFID溯源设备和信息集中器;系统软件包括采集终端控制软件和远程监控服务平台。采集终端通过连接传感器,能同时快速获取农产品温度、pH、重金属、农药残留等检测值,具有定位快、功能全、成本低和便携性的特点。RFID设备和EPC电子标签通过集中器读取和记录现场检测结果。集中器将各采集终端数据经无线网络传输至远程服务平台,实现数据存储、分析、查询、预警等功能。【结论】所建监控系统可有效提高农产品质量安全检测效率,降低食品安全隐患,促进农药、兽药、化肥等农用化学物质的合理使用,减少其对生态环境的污染。     

基于单片机和TC35i的温室大棚智能监测系统设计

基于低功耗的单片机AT89C51和短消息通信模块TC35i,设计了温室大棚智能监测系统。该系统包括现场采集模块、TC35i通信模块、远程控制终端。现场采集模块可以实现对大棚环境的实时监测、显示和存储;远程控制终端和现场信息采集端通过TC35i模块相互通信,实现了温室大棚的远程监测,有利于农业生产的现代化管理。     

基于Android 手机的农业环境信息采集系统设计与实现

针对我国以农户为主的小规模农业生产特点,基于Android手机、蓝牙技术、信息采集技术、传感器技术,设计实现了一套低成本的农业环境信息采集系统,该系统由环境感知及扩展、数据存储、手机蓝牙通信等基于ARM的信息采集终端与基于Android 系统的数据管理软件组成。信息采集终端通过蓝牙将感知的农业环境信息传输给Android手机,手机端的数据管理软件对农业环境信息进行处理与存储,并利用无线网络功能将数据发送到远程农业环境数据中心。     

基于PLC伺服控制的甘油雾化喷涂系统设计

根据香烟滤棒的丝束甘油雾化喷涂原理，设计的甘油雾化喷涂系统采用PLC和触摸屏作为主控制器，由甘油桶、温度控制子系统、甘油雾化子系统、喷涂活门和伺服系统组成.研究了活门精确定位的伺服控制，该技术实时跟随丝束的运行速度，由PLC给出活门开度对应的、伺服电机转动所需的、高速脉冲数作为系统的位置给定量，通过位置环、速度环和电流环的三闭环PID控制精确定位活门开度，实现甘油的均匀喷涂，保证甘油喷涂量.给出PLC控制程序流程图，对系统进行了实际运行测试.结果表明：系统运行可靠，滤棒的硬度控制达到国家标准.     

基于GPS/GPRS的大型农机具远程监控系统设计

针对大型农机具田间作业管理的需求,设计了一套基于GPS和GPRS的远程监控系统。系统由监控终端、通信网络和监控中心组成。监控终端将农机具关键部件状态信息和位置信息通过GPRS网络和因特网上传到监控中心;监控中心进行数据通信与解析、数据存储与查询、农机具位置实时显示与轨迹回放。远程监控系统为大型农机运营公司安全生产、科学调度提供了技术支持平台,对大型农机具的管理信息化具有重要意义。     

中药产业园数字管控应用场景系统设计与实现

随着信息科技的快速发展和数字化生产赋能乡村振兴的推进,互联网背景下的产业园建设为新型中药产业带来新的发展机遇,数字化转型成为发展的必然趋势。然而,目前中药产业园种植管理粗放、质量安全缺乏有效保障等问题突出,需要依托物联网、区块链、大数据、农业机器人等新一代信息技术和智能装备,设计开发中药产业园数字管控应用场景系统,实时采集中药材种植管理和产品流通环节信息,实现整个园区系统监测、系统管理和系统服务。在中药产业园区个性化定制数字化管控服务,应用大数据分析、数字建模、农业机器人等技术双倍实现对中药材生长、病害、水肥等环节的生产指导,可以从宏观角度到微观细节实时监测及数据采集,为构建覆盖全产业链的中药材产业安全保障体系提供数字支撑。