基于CAN总线的连栋温室节水灌溉控制系统

介绍了目前我国温室节水灌溉发展的现状,指出了今后节水灌溉设备发展的主要方向,给出了基于CAN总线的连栋温室节水灌溉控制系统的结构、工作原理及主要的软硬件设计.系统能够实现连栋温室内多小区的灌溉自动控制,可集中管理,也可独立控制.该系统具有结构简单、成本低和可靠性高等特点,对实现节水灌溉和发展高效农业具有重要意义.     

温室精细灌溉自动控制系统及其应用分析

文章针对温室灌溉自动化程度低、灌溉模式落后、植株吸水性差等问题,以单片机为核心模块,利用传感器实时采集土壤含水量,设计精准灌溉自动控制系统,并围绕系统组成、试验结果、分析内容,探究了温室精细灌溉自动控制系统及其应用情况。试验表明,当温室灌溉控制系统响应满足设计值时,土壤的平均水分占比约为70.5%,满足温室作物生长环境需求,具有良好的实用性和控制精度。     

温室智能灌溉控制系统的应用研究与展望

当前,智能灌溉控制系统多采用定时控制,即到达开启时间,设备工作,达到灌溉时长,设备停止,在一定程度上实现了自动化灌溉,但由于作物在不同生长时期的需水量不同,灌溉控制系统难以生成与作物需求一致的灌溉方案。我国温室智能灌溉技术起步较晚,还没有大范围应用,而已经采用智能灌溉的地区,其控制方式及控制策略也不同。本文以智能灌溉控制系统为出发点,阐述了温室智能灌溉控制系统的组成、问题等,并展望了其未来的发展。     

低功耗无线直流电磁阀及其控制模块设计与应

针对当前自动化灌溉控制系统中大量铺设线缆带来的系统安装、维护、扩展困难等问题,提出了一个无线通信的灌溉控制系统方案.设计了一种基于OOK调制并使用电池供电的低功耗无线直流闭锁电磁阀.提出了具有数字和开关量输入接口的发射控制模块设计和实现方法,并以一个园区的温室灌溉为例,提供了一个基于无线电磁阀的温室灌溉控制系统的应用实例.     

基于模糊控制的温室灌溉控制系统的研究

针对温室灌溉受多因素影响难以建立精确控制模型的特点,开发了基于LabVIEW平台的温室节水灌溉模糊控制系统。该系统由土壤湿度传感器、数据采集卡、LabVIEW软件平台等组成,以土壤湿度偏差以及偏差变化率为输入量,以灌溉时间长度为输出量,采用MATLAB Fuzzy Logic工具箱设计模糊控制器,实现了温室灌溉需水量的模糊决策系统。试验结果表明,该系统能够根据土壤水分适时、适量的灌溉,对节水灌溉技术的发展起到了一定的作用。     

基于Smith预估模糊控制的温室灌溉决策系统设计

温室设备快速准确控制是设施农业精准调控的关键环节。为解决现有温室灌溉控制系统精度较低,优化蔬菜作物的灌溉管理策略,本文提出了基于Smith模糊控制器的温室灌溉智能决策系统。文章对Smith预估模糊控制器结构组成及结果期西红柿土壤水分数学模型构建进行了阐述。基于Simulink的建模仿真验证了本系统的控制策略具有更好的响应速度和控制精度;温室实地试验结果表明,系统灌溉控制最大误差为7.5%,系统响应达到设定值后,土壤水分平均值能够很好地维持在70.5%左右,符合温室西红柿结果期的生长环境要求。系统工作稳定,针对温室蔬菜灌溉控制具有更高的控制精度和实用性。     

给排灌控制系统在智能温室中的应用

介绍了一套自主研制开发的温室给排灌控制系统。详细介绍了温室给排灌控制系统的设计要点,工作原理和组成,结合实例工程描述系统硬件组成和软件设计要点。实践说明该控制系统操作方便,维修简单,运行稳定,可靠性高。     

温室节水灌溉系统模糊控制器设计及MATLAB仿真

为实现对温室作物用水自动、适时与适量的灌溉,针对温室环境复杂且很难建立精确数学模型的特点,设计了基于模糊控制的温室节水灌溉系统,并介绍了模糊控制器的设计。该控制器将土壤湿度偏差及偏差变化率作为输入量,灌溉时间长度作为输出量,分别应用MATLAB对控制系统进行仿真实验和在实验室进行滴灌实验。仿真结果和初步试验结果表明:系统可控制土壤湿度与设定目标湿度之间的偏差在1%左右,可以满足对土壤湿度控制的要求,能够实现温室的自动灌溉。     

物联网技术视角下温室蔬菜智能灌溉控制系统分析

本项目提出了一种基于物联网技术的温室蔬菜智能灌溉控制系统,此系统可以通过无线传感器智能采集温室内空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度的环境参数信息,并可以通过无线传输协议实现各类环境参数的自动化获取、传输以及执行控制。实践结果表明,温室蔬菜智能灌溉控制系统可以根据土壤温湿度情况,自动控制滴灌设备进行自动化滴灌,相对于常规滴灌设备来说,温室蔬菜智能灌溉控制系统可以达到15%～20%的节水效果。     

温室分区多时段灌溉控制系统

针对温室植物分区种植、多时段和定量滴灌管理的问题,设计了一种温室分区多时段定量灌溉控制系统,参数设置界面、中心处理单元和各末端控制单元组成。其中,参数设置界面设置各分区总流量和各时段信息,与中心处理单元经串口进行交互;中心处理单元解析各数据,通过电台无线数传模块搭建无线局域网络;各末端控制单元接收指令,实现温室各分区定时、定量滴灌的目的。温室试验结果表明:该系统有效的通讯范围为2 5 m,温室滴灌量控制准确率为9 2%,能够达到温室分区灌溉的要求。     

一种基于FCS的花卉温室控制系统方案

从温室花卉生长原理和温室控制原理出发,提出了一种基于FCS的花卉温室控制系统的设计方案,并与其它方案进行对照.实验证明,该系统方案具有稳定性好、可靠性高、通用性好和环境适用性强等优点,满足设计要求,便于推广应用.     

节水灌溉自动控制器的设计与研究

论述了一种自动化节水灌溉控制系统的硬件设计、外部连线及其使用功能。系统控制器以与8051完全兼容的GMS90L51单片机为核心，采用计算机分布式管理；系统有传感器自动闭环控制、手动／半手动控制、微机超控等多种工作方式；系统能够实现自动化灌溉，具有排水警示、实时时钟、历史数据查询、数据上传及双向通信等功能。     

PLC变频调速节能灌溉系统的设计

在分析了变频调速灌溉系统与阀门开度调节灌溉系统的节能效果之后,得出了一种新型的农业灌溉系统供水方式,即利用PLC结合变频器的方式来实现恒压变流供水。给出了变频调速灌溉系统结构图,并进行了系统软件流程设计。系统能够连续采集水泵流量,与设定的工作压力进行比较,实时改变水泵电机的工作频率调节灌溉流量。从而改变了传统农业依靠控制阀门开度及人工启停水泵电机的操作方法。经过实验证明,采用变频调速的节水灌溉系统,比传统模式节能20%~69%。对设备寿命周期的延长,节约电能和人工成本,提高灌溉可靠性方面均有极积的意义。     

基于Agent的温室智能选配系统的设计和实现

如何让用户根据气候特征、成本控制目标等模糊条件，合理选择温室类型及配套设施，并提供相应的技术和服务，是当前设施农业发展中迫切需要解决的问题。为了解决这个问题，在温室系统结构分析的基础上，运用Agent技术，设计了温室智能选配系统，并给出了系统的Java实现。该系统采用分层式设计，接口清晰，能充分利用现有基于RDBMS的系统，在核心层的设计中，使用了PAC(Presentation-Abstrac tion-Control)模式便于系统的维护和扩充，为智能决策支持系统的设计与实现提供了一种新方法。     

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体结构的设计,并通过硬件设计,确定了合理可靠的功能模块,最后完成了自动灌溉施肥监控系统的软件流程设计。实际应用表明:监控系统能够实时检测农田的含水量和含肥量,并根据需求供给水分和肥料,确保农田作物能够时刻保持充足的水分和足够的营养,且可在农田缺水状态或农作物缺肥状态下进行报警。该监控系统功能齐全、控制精度高,在较大程度上节约了水资源和农业生产成本,提高了自动灌溉施肥效率,具有一定的推广价值。     

滴灌系统控制面积规模的探讨

滴灌控制面积对滴灌系统的投资成本和运行费用有明显的决定作用,是滴灌系统设计中必须考虑的问题。本文根据滴灌系统设计理论分析了滴灌控制面积对首部工作流量、工作压力、运行电费和对田间轮灌管理及农田灌溉安全的影响。结果表明,随着滴灌控制面积的扩大,首部工作流量和压力提高,导致运行电费增大;而且引起田间轮灌时间紧张,管理困难;同时还使灌溉安全性降低。     

锯齿形连栋塑料温室的力学分析和结构优化

针对锯齿形连栋塑料温室的安全和经济设计要求,利用结构有限元分析软件,采用齿行法最优准则方法,对连栋塑料温室结构主构件参数进行优化设计。分析结果表明,各结构主要构件的材料强度利用率得到提高,优化设计后连栋塑料温室主立柱、主拱架和副拱架的材料强度利用率比优化前分别提高了23.69%,12.26%和2.57%;温室单位面积平均用钢量由优化前的4.625 2kg/m2降为优化规整后的4.540 6 kg/m2,节省钢材0.084 6 kg/m2,而承载能力得到大幅提高。     

山丘区滴灌工程设计方法研究

针对山丘区地形地貌的特征,分析了山丘区滴灌工程的设计方法.重点对滴灌系统的加压模式、管网布置方式、轮灌组划分、安全控制装置的设置进行了探讨.将滴灌系统相关原理应用于山丘区滴灌示范区工程实例,对设计成果进行总结,并对今后需要解决的问题进行了展望.本项目的主要结论为:压力模式的选定是决定山丘区滴灌工程总体布局、系统运行的关键因素;采用混压模式应用于山丘区使小水源在时空上得到合理分配、保证了水源的供给;系统压力平稳、节能、节水;工程运行较为方便.     

刍议中国古代灌溉工具

中国古代文明是农耕文明,农耕之本是水,古代劳动人民创造了众多灌溉工具以满足农田对水的需求。古老的灌溉工具、灌溉机械无一不折射出古代劳动人民的智慧和人造物的设计思想。     

智能盆栽浇灌装置的设计

种植盆栽需要科学合理的浇灌方式。为此,设计了基于微控制器的浇灌装置。该装置充分考虑了给植物浇灌各种主要因素,如季节、水温等,采用了传感器、加热部件、继电器等检测控制部件。该装置在硬件平台上移植了嵌入式操作系统,更好地实现了多任务调度。虽然本装置是基于盆栽的小型浇灌系统,但也可以用于大规模的浇灌系统,具有很强的推广性。