植物工厂LED照明控制系统设计与研究

植物工厂LED照明控制系统涉及到多路LED独立控制、大功率白光LED的恒流驱动、ECU单元和系统控制的设计,以及监测电路与单元通信等技术问题.本文分别对大功率LED驱动和光谱特性、不同波长LED分控点亮和系统控制、现场通信技术进行了研究.在设计过程中完成了大功率LED驱动电路亮度可调、LED光色调整以及散热检测调试和验证,并以此构成了植物工厂LED照明控制系统的基本单元.在单元的通信接口和优先权限设定之后,组成了较为理想的现场可控光照系统.结果表明,经过系统控制设计的LED光源不仅节能、环保.而且由于LED的亮度、色温、光谱的可控制性满足了植物工厂的需要.     

基于CAN总线照明和空调智能控制系统设计

介绍了建筑照明节能方案,设计了一种基于CAN总线的建筑照明和中央空调智能集中控制系统,并对该系统的工作原理和软硬件进行了讨论和探索.该系统可以有效实现对照明系统和中央空调系统的智能控制和节能.     

地铁动力与照明系统设计

动力与照明系统作为地铁机电系统的重要组成部分,联系着供电系统与车站及相应区间范围大部分机电设备,实现其配电,保护和控制。本文通过对国内地铁运行现状和相关线路动力照明系统的设计总结,从该系统的基本原则,系统构成,设计要点等方面对该系统进行了介绍。     

城市景观照明 文化与节能的关系

城市景观照明是城市的心灵,它不能枯燥地表现亮丽,它必须表现城市古老而现代的风格,它得表现历史的厚重和建筑的恢宏,它也必须与我国目前倡导的全民节能步调相一致。文章就城市景观照明、文化与节能的关系做了详尽的论述。     

工厂车间照明系统的配电方案

本文着重介绍了合理的照明系统要素有建立良好的视看条件、确定正确的照明方式和照明种类等五个方面,并提出了进行照度计算的方法。     

关于中国的建筑照明节能标准(英文)

本标准采用房间或场所一般照明的照明功率密度(简称LPD)作为照明节能的评价指标,用瓦每平方米来定量(Wm2)。标准规定了LPD的现行值和目标值。现行值从本标准实施之日起执行,目标值执行日期由主管部门决定。本标准规定了居住、办公、商业、旅馆、医院、学校和工业建筑的最大允许LPD值及其对应的照度值。当房间或场所高于或低于本规定的对应照度值时,其LPD值应按比例增减。本LPD值是对我国各类的大量普查和重点实测调查以及参考美、日等国的建筑照明节能标准制订的。此外还提出了照度标准选取、照明方式、光源、灯具及其附件的选择、照明配电和控制、充分利用天然光、照明维护和管理以及标准的实施与监督等方面提出了具体的节能措施。     

浅淡节能照明的设计原则和照明灯具的科学选择

在进行照明设计时,应当按照不同场所的使用条件来确定不同的照度标准,照明设计的主要原则是尽量采用高光效的光源并选择直接型的灯具,努力实现照明控制的高效节能。比较常用的简化平均照度计算方法是利用系数法和万能固有利用系数法,对于特殊空间的照明设计时就必须进行科学的照度计算,从而确保所购买的灯具不但能够满足施工使用的要求,又能符合国家的各种节能规范。     

基于OpenCV的图像处理系统设计与实现

以冬小麦白粉病为例,在Microsoft Visual C++编译环境下,采用OpenCV计算机视觉库混合编程,设计并实现了一个方便用户处理图像的系统.该系统快速诊断作物病害,为用户提供辅助决策,以降低病害对作物生产的影响.     

城市景观照明节能技术浅析

在当今社会经济全面发展的同时,节能减排是科学发展的必然选择。针对城市景观照明中存在的问题,阐述了城市景观照明节能技术的主要内容,包括制定相应节能计划、设计并推广照明节能产品和积极开发利用绿色能源等,同时对城市景观照明节能技术的实施进行了分析,以便为科学合理地利用城市景观照明提供参考。     

基于高显色性白光LED的博物馆照明系统设计

在详细分析博物馆照明要求的基础上,提出了一种基于白光LED光源的博物馆照明系统解决方案,并进一步实现了低色温、高显色性1W白光LED的光谱学设计．试验证明,该照明系统解决方案可以满足博物馆内对光比较敏感的参展物品的照明需要．     

CAN总线在轿车灯光控制系统中的应用

文章提出了一种基于CAN总线的轿车灯光控制系统的设计方案,介绍了系统的软件、硬件设计方法。该系统能有效减少了轿车电线束数量,可扩展性强,具有广泛的应用前景。     

基于PLC的工厂化水产养殖轨道式自动投饲系统设计与试验

为了减少工厂化水产养殖过程中的人工成本和饲料成本,设计了一种基于西门子S7-200PLC的轨道式工厂化水产养殖自动投饲系统.该系统自有电源供电,运行在高温、高湿的工厂化水产养殖车间鱼池上方的H型钢轨上,能够排除车间相关养殖设备对自动投饲系统运行的干扰,实现对工厂化水产养殖车间鱼池的准确定位、精准投饲和投饲数据记录储存.初步试验运行结果表明,工厂化水产养殖轨道式自动投饲系统能够稳定运行,行走速度10～13 m/min,投饲精度95.9％以上,定位精度最大偏差43 mm,满足初始方案设计要求.     

渔业节能减排标准体系研究

渔业节能减排标准体系是围绕节能减排标准化目的而建立,是为实现技术和管理有序化服务的。节能减排标准的基础是节能减排技术,标准化对节能减排技术创新和推广又有强有力的支撑作用。渔业节能减排标准体系研究是按照中华人民共和国标准化工作导则《标准体系表编制原则和要求》和《综合标准化工作指南》,建立节能减排标准体系,以指导全国渔业节能减排标准制修订工作,促进技术创新与标准化的结合,以满足我国渔业可持续发展的需要。简要介绍了渔业节能减排标准的现状,通过对标准体系的研究,提出了近期需要制定的渔业节能减排标准,构建了渔业节能减排标准体系。     

基于卷压力的圆捆机成捆密度监测系统设计与试验

针对当前国内圆捆机信息化程度低,草捆密度缺乏有效监测手段等问题,研究设计一种圆捆机成捆密度监测系统,依据测量草捆成捆过程中的卷压力,建立卷压力与成捆密度之间函数模型,实现对成捆密度的实时监测。监测系统主要由控制器、信号采集模块、通信模块、显示模块以及电源模块等部分组成,根据卷压力采集装置和侧拉力采集装置,实现对圆捆机多个作业参数的监测;搭建试验台,开展成捆密度监测系统打捆性能试验,分别以卷压力和侧拉力作为成捆指标,对成捆密度进行监测,对比其差异性;进行小麦秸秆压缩规律试验,建立草捆成捆过程中卷压力与密度之间函数模型,并根据多次打捆试验对函数模型进行验证。试验结果表明：1）基于卷压力的圆捆机成捆密度监测系统,可以实现对圆捆机成捆过程中作业参数的采集监测;2）以卷压力作为成捆指标时,成捆密度最大偏差为4.38%,变异系数为3.12%,与侧拉力相比,基于卷压力的密度监测方法能够更为准确地反映成捆密度;3）含水率为15%的小麦秸秆在打捆过程中卷压力与密度之间的关系符合二次函数模型,相关系数为0.983,计算值与测量值之间的最大偏差为5.06%,成捆密度监测模型能够准确反映卷压力与密度之间的关系。综上,利用本监测系统可实现草捆成捆密度的实时监测,为圆捆机成捆密度控制提供参考。     

基于无人机的水肥一体化玉米出苗率估算方法与试验

出苗率是西北地区春播玉米夺得高产的前提保障。针对宁夏大面积玉米种植过程中人工统计出苗状况工程量大、耗时费力、误查漏数等现象。本文设计不同氮素处理试验,运用无人机搭载数码相机获取玉米苗期高清图像,运用MATLAB软件中ORB算法与距离加权融合算法合成无人机图像,通过二值化、腐蚀膨胀等深度优化处理技术得出玉米苗期图像轮廓,然后运用MATLAB软件八位连通域和ARCMAP 10.3计算方法自动规划路线并计算出玉米的出苗数量。结合田间人工调查数据,采用线性回归分析方法,建立了人工计数和无人机获取玉米出苗株数之间的线性关系模型。结果表明,线性回归关系模型的决定系数、均方根误差和标准均方根误差分别为0.895、4.359和2.436%。因此,基于低空无人机平台快速获取大田玉米出苗株数,是一种省时省力、高效精准的出苗率获取方法。可为后续玉米高产的准确评估提供技术支持,对于优化宁夏玉米滴灌水肥一体化精准种植技术具有积极意义。     

基于PID算法的水稻直播机播量控制系统的设计与试验

【目的】为了解决现有的机械式水稻直播机镇压轮传动播种导致的漏播以及播量无法同步均匀调节的问题,实现水稻直播机播量自动精准调节。【方法】对现有苏南地区传统机械式水稻直播机进行自动化改造,设计了基于PID调速算法的水稻直播机播量控制系统。该系统在田间播种作业时,由设计的测速轮采集机具作业速度,结合设定的目标播种量和机具作业速度,依据播量控制策略得到排种轴理论转速;利用PID调速算法和编码器测到的排种轴反馈转速对直流电机进行闭环控制,可在线无极调节播量,从而实现精准播种。【结果】该系统排种电机空载时转速调整时间小于0.63 s,最大超调量8.21%,施加12.5 N·m负载时,排种电机最长回调时间为0.32 s。目标设计播量对应转速范围内,转速控制误差最大值小于7.21%,转速误差小于5.21%,田间播量误差小于4.92%。田间车速阶梯变化时,排种转速跟随响应及时,具有较高的排种同步性,与传统机械式水稻直播机相比播量调节性能显著提高。【结论】该系统自动化改造简便,重点改进了播量调节机构,提高了传统播种机播种性能,对传统机械直播机具有较高适配性。     

兔舍自动投食喂水采光装置的设计

为了实现对兔养殖的自动化管理,设计了兔舍自动投食、喂水、采光装置。该装置由机械系统和单片机控制系统共同组成。机械系统主要功能有投食、喂水和太阳光跟踪等;单片机控制系统能够准确按照设定时间和设定的投食喂水量进行工作,并控制兔舍的光照、温度、通风等,实现了兔舍的自动管理,极大节省人力。系统结构简单,使用方便,运行稳定,适合于在农村应用。     

日光温室采光性能的实用型优化研究

本研究根据日光温室空间光强渐减的特点,结合BEER-LAMBERT定律,建立日光温室采光性能的数学模型,通过温室平均采光效率SΗ等评价指标,分析了以保定地区为例的模型运算结果,明确了圆弧面、椭圆面、双曲线面、抛物线面4种采光屋面曲线方程的最佳参数。并结合肩高、采光面下土地使用效率Ψ评价指标分析发现,在6种曲线中,两种复合采光面(圆+地窗型和椭圆+地窗型)的SΗ较优而且肩高较大,具有实用性;同时还发现,在同一内跨、脊高和肩高下,二者的采光性能因光程相近而趋同。另外,圆弧面的ΗS最高,但是肩高最小,实用性最差;椭圆面和抛物线面在方程参数优化后表现极为相近,虽然肩高较高,但是SΗ最低。     

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。     

自然光植物工厂多层立体栽培补光对生菜产量和品质的影响

针对自然光植物工厂空间高效利用的问题,采用意大利奶油生菜为研究对象,探究自然光植物工厂多层立体栽培条件下不同栽培层间光照、温度、湿度等环境差异及补光对生菜产量和品质的影响。结果表明:栽培架中层平均太阳总辐射强度是上层的25.15%～55.42%,下层平均太阳总辐射强度是上层的22.66%～37.46%;不同层间温度相差4.8～7.2℃。不同层湿度差异为37.5%～43.9%。补光可以提高栽培层间的光照强度,改善光照分布状况,改变生菜生长形态,促进叶片伸展和根系生长。与不补光处理相比,补光后中层和下层生菜的产量分别提高了35.8%和24.7%,干物质量增加了39.7%和36.7%,可溶性蛋白含量提高了9.42%和9.24%,硝酸盐含量降低了10.75%和6.75%,但与对照相比,补光后对生菜叶绿素和可溶性糖含量并没有显著性的变化。立体栽培层间补光能够改善层间光照环境,使光照分布更加均匀,促进干物质积累,显著提高生菜产量和品质。