基于PLC的农田自动灌溉无线监控系统设计

为了加快农业生产的数字化和信息化的发展,提高农田灌溉中的生产效率,以PLC为核心,通过无线传输对农田灌溉中的流量和阀门进行实时的数据采集和监控。通过监控系统可以高效地完成农田作物在整个生长过程中的自动灌溉监控,同时可利用上位机系统进行数据处理,实现了数据报表的自动生成和数据库的访问、排序、查询等多种功能,达到远程实时监控的目的。     

基于机器人的盆栽作物生长环境智能监控系统设计

针对作物育/选种过程中,采用人工操作方式对作物样本植株个体的生理指标和生长环境参数进行高频次采集,存在数据采集精度低、生产效率低、劳动强度大等问题,设计一种以AGV为采集终端的盆栽作物生长环境智能监控系统。系统以FPGA控制器为硬件核心,结合传感器、采集装置、导航、定位和Wi-Fi传输模块将采集的环境参数和图像信息传至上位机,上位机根据预先设定指令控制AGV执行终端依次对选取样本植株个体的图像和生长环境信息进行自动采集,并结合设定参数实现执行机构的远程控制功能,提高了育/选种过程中的智能化管理水平。试验结果表明,该系统采集盆栽作物的生长环境参数精度高、图像信息完整清晰、采集样本位置精度误差为25 mm、停车定位精度误差为±10 mm,无走偏和脱轨现象。该研究有利于技术人员快速、准确获取作物的生长环境和生长态势信息,为培育出更优质的农作物品种提供科学依据。     

基于单片机的吊秤式盆栽作物蒸渗仪设计

为实时、方便、准确地测定盆栽作物的蒸腾蒸发量,采用上位机和下位机集成、优化的方法,设计了一种0~100kg 适用于盆栽作物的吊秤式蒸渗仪。蒸渗仪主要包括称量传感器、下位机、上位机、连接件、支架和盆栽容器6部分。对蒸渗仪下位机的主控制器、数据采集模块、显示模块、通信模块、实时时钟和数据存储模块以及电源模块进行了硬件选型和电路设计。试验结果表明,在无人监管的工作环境下,蒸渗仪下位机能够自动采集、显示和存储数据,并通过串口将数据上传至上位机,上位机完成数据的显示、存储和分析。蒸渗仪最大绝对误差为100g,最大相对误差为0.50%,测量结果较好地反映了盆栽作物蒸腾蒸发的实际变化趋势,能够满足盆栽作物蒸腾蒸发量方便、准确和实时测量的需要。     

自动配料称重控制系统的研究与设计

本文主要介绍自动配料称重控制系统升级改造的开发过程,使用MCGS6.2软件作为上位机监控平台,使用西门子S7-200型PLC作为下位机控制平台,从而完成对系统的自动化控制。     

基于PLC的自动灌溉施肥监控系统设计

随着自动化技术在农业生产应用中的不断深入,自动灌溉施肥技术在农业灌溉中的应用越来越广泛,但在实际使用过程中,由于无法准确获取农田含水量和肥料含量,容易造成水资源的浪费及农田肥料匮乏或过饱和,影响农业生产.为此,设计了基于PLC的自动灌溉施肥监控系统,对自动灌溉施肥系统的工作原理进行简要分析,完成了自动灌溉施肥监控系统总...     

PLC在农田自动灌溉系统中的应用

水资源的合理利用具有十分重要的意义.相比发达国家,目前我国灌溉水平还存在一定差距,因此农业灌溉自动化成为一个重要的研究方向.PLC具有优良的技术性能,利用PLC控制的灌溉系统更加智能化,运行的可靠性更高.     

基于PLC的水稻灌溉自动控制系统研究

通过对水稻灌溉技术的研究,提出了一种由PLC开发的自动控制灌溉系统的设计思想,介绍了该系统的工作原理并给出了软、硬件设计方法.将其应用于水稻灌溉领域中,取得了较好的效果.实践证明该系统具有节水降耗、提高水稻质量与产量的优点,具有较高的研究价值.     

基于PLC的温室大棚自动防风监控装置设计

近年来,新疆设施农业除了提高本地农民收入和农业生产效率外,还具有良好的节水效果,已成为发展节约水资源与可持续性农业的主要形式。新疆多风地区的温室大棚主要受到当地自然灾害大风的破坏,为降低大风对温室的损害,通过综合模糊评判法来确定装置的防风速阈值,用机械设计和自动控制技术相关的理论知识研制装置的硬件部分,利用模块化程序编程方法来实现装置的自动控制功能,再把软硬件组合链接并运行。该设备不仅具有操作简单、灵活方便、经济实用等特点,而且有效防止大风对温室大棚中经济作物的灾害。     

温室大棚自动灌溉系统设计

随着温室大棚规模的不断加大以及种植品种日趋多样性,对温室大棚的灌溉提出了更高的要求,以往的人工灌溉方式无论在人力成本和时间上都显示出了极大的局限性.为此,设计了上下两个平台,实现对温室大棚自动灌溉系统的控制.此设计能根据不同种植区域农作物对环境温度和土壤湿度的要求实现自动灌溉,并且具有对环境温度和土壤湿度进行实时监控、设置门限值以及越界报警等功能.     

机器视觉与PLC融合的自动分拣装置研究

随着自动化技术在农业生产中应用的逐渐推广,农业生产智能化、自动化水平越来越高.传统的分拣系统采用的是人工分拣方式,分拣效率低,耗费时间长,精确度低,耗费大量的人力物力.为解决以上问题,将机器视觉技术和PLC技术进行融合,设计了自动分拣装置,完成了自动分拣装置的总体设计方案,并对分拣装置控制系统进行硬件设计及控制流程设计...     

灌溉强度与作物吸收率关系探讨

随着节水灌溉技术的推广,灌溉效果应该被给予更多重视,然而,灌溉强度与作物吸收率之间的关系尚未明确.通过模拟6种不同灌溉强度下土壤水运移及源汇项变化情况,证实灌溉强度的确影响着作物吸收率,并获得灌溉强度与作物吸收率的拟合曲线.说明制定合理的灌溉强度可以有效地提高根系吸水量,减少水分损耗(蒸发和渗漏量),达到真实节水的目的.另一方面,可以使用作物吸收率作为制定灌溉强度的理论指标.     

作物灌溉设计中耗水强度问题研究

作物需水量是制定灌排工程规划、设计、管理和农田灌排实施的基本依据,如何准确估算某一地区作物需水量是我们水利工作者经常面对的问题.工作实践中,作物需水量通常是参照《微灌工程技术规范》(GB/T 50485-2009)中作物设计耗水强度确定,该规范给出的作物设计耗水强度范围较宽泛,同时没有考虑不同地点、不同水文年和不同生育阶段作物耗水强度不同的问题,这种方法推算的某一地块的作物耗水量准确性较差,继而使得规划成果带有极大的不确定性,如果以此来进行灌溉系统的运行管理也会带来一定风险.根据这一问题,建议采用更为科学的方法确定作物耗水强度,具体方法如下:①根据当地历年降雨排频寻找典型年;②根据典型年的气象数据采用FAO-1998提出的彭曼-蒙特斯方程计算参考作物需水量,再乘以作物系数得到作物需水量;③估算当地有效降雨量,确定作物灌溉需水量;④确定作物不同阶段日耗水强度.根据该方法以新疆乌鲁木齐棉花为例,对此方法进行了详细的阐述,得到了新疆乌鲁木齐中等干旱年棉花各个生育阶段的日耗水强度,并建议按作物的不同生育阶段进行灌溉系统的运行管理.     

基于作物生长模型的冬小麦灌溉方案研究

利用作物生长模拟模型(PS123),以黄淮海平原曲周砂壤土种植的冬小麦为例,对2 280个不同淡水灌溉方案和2 055个微咸水灌溉方案进行了模拟研究,分析了不同灌溉方案对作物生产力、水分利用效率的影响。结果表明,曲周地区多年冬小麦平均生产潜力为11.27 t/hm2,冬小麦最高生产潜力的最小需水量为240 mm,与目前节水灌溉试验相吻合;通过灌溉方案模拟,提出了在冬小麦生育期淡水灌溉1到4次,获得高产的最佳灌溉方案;在灌溉4次的冬小麦生产体系中,建议冬前用淡水灌溉,返青后可以考虑1～2次微咸水灌。     

马铃薯需水量与灌溉制度试验研究

2007年5~9月在山西省临县湫水河灌溉试验站进行了马铃薯需水量和灌溉制度试验研究。结果表明,马铃薯的耗水规律为发芽期1.54~2.79 mm/d,幼苗期1.67~3.14 mm/d,块茎形成期2.84~5.59 mm/d,块茎增长期达到最大值4.77~5.91 mm/d,淀粉积累期降为3.49~4.89 mm/d。马铃薯耗水量与产量呈抛物线关系,为了取得高产和较高的水分利用率,全生育期的耗水量应在450~500 mm之间。在当地气候、土壤及栽培模式下,马铃薯的灌溉制度为全生育期灌水2次,灌水定额60~90 mm,灌溉定额115~175 mm。     

作物需水量在农业灌溉中的应用研究

农业灌溉用水是粮食生产安全的重要保障,合理的灌溉用水规划是水资源高效利用的重要保障。不同类型农作物在整个生长周期对水的实际需求是一个动态变化过程,传统大水漫灌会造成水资源的严重浪费,同时在灌溉过程中作物缺水或用水过量都不利于作物生长。为提高水资源利用效率,在灌溉过程准确估算作物实际用水需求,根据未来农业智能化发展和节水灌溉需求,结合项目实际及农业智能化灌溉理论研究发展现状,以作物实际需水量研究为基础,按作物类型建立全生长周期需水基础数据库及实际需水量决策模型实施按需灌溉。在灌溉区域布置传感器及微型气象监测系统,传感器网络节点监测和采集农田土壤参数,微型气象监测系统监测周边环境温度、湿度、风速及辐射等数据,通过LoRa无线通信将数据传输至数据处理终端,数据处理终端利用农作物实际需水量灌溉决策模型,综合考虑蒸腾、土壤蒸发、作物需水量等因素,分析计算得出作物实际需水量,生成灌溉时间、灌溉水量等指令,通过智能灌溉控制系统实现对作物的及时性、精准性灌溉,实现智能化、高效率、可持续的农业用水管理。     

基于PLC技术的自动化灌溉施肥系统的设计

随着我国农业科技的发展,滴灌施肥智能化控制技术越来越引起人们的关注,成为未来优质高效设施农业的发展趋势。为此,通过市场调研,采用PLC控制技术,进行了自动化灌溉施肥系统的设计开发;通过性能测试,实验取得了较好的效果,为将PLC技术引入到灌溉施肥控制系统的后续研究提供了借鉴。     

基于LabVIEW的灌溉流量计自动检定系统

根据灌溉流量仪表在线工作状况和检定要求,设计了流量计自动检定控制系统.该系统采用Windows环境下虚拟仪器的LabVIEW开发平台,硬件上通过数据采集卡和信号调理电路之间的交互信息,实现了对执行机构的控制,同时对检定过程中的不同信号进行数据采集、显示和存储.