基于物联网的农业设施群环境监控系统

环境是设施农业中最重要的因素,因此需要对其进行准确的监测和控制。设施农业中安装了大量的传感器,适应利用物联网对生产环节进行监控。为此,基于物联网技术,设计了一个农业设施群的环境监控系统。信息感知层监测环境数据,通过信息传输层的ZigBee无线通讯网络传输给应用管理层;应用管理层接收数据并进行分析和存储,形成控制指令驱动执行相应的操作。在温室4种蔬菜种植环境的测试中,系统能够根据设定值对温度、光照强度、土壤含水量和害虫数量进行准确的监测和控制,各环境因子都维持在蔬菜最适的生长条件范围内。     

基于农业互联网平台的灌溉监测信息系统研究

为进一步提高我国农作物智能灌溉系统的作业效率,基于农业互联网平台,针对其灌溉监测信息处理环节展开研究。以大数据及SOA平台为核心架构,建立土壤环境参数与灌溉系统数据监测之间的内在关系,完成监测信息的布局设计与精准灌溉作业实现。进行系统在互联网平台下的灌溉试验验证,结果表明：基于农业互联网平台的灌溉监测信息系统改进后,各灌溉模块的功能运转效率得到显著提升,信息监测准确率与系统控制精准度分别提升至95.56%与94.51%,灌溉系统效率相对平台应用前提升了7.79%。所设计的联网平台架构下的灌溉系统整体改善效果明显,是我国向智慧农业方向迈进的重要基础,对于类似智能灌溉装备广泛推广有重要的参考价值。     

基于无人机平台的智慧农业系统研究与应用

智慧农业是利用数字技术、数据分析和人工智能等先进技术手段,对农业生产进行精细化管理和智能化决策的一种新型农业生产模式。它可以通过实时监测、预测和调控土壤、气象、水文、植物生长情况等各方面信息,为农业生产提供高效、经济、环保的解决方案。无人机的应用给智慧农业发展带来了巨大推力,既可提高农业工作的效率、降低成本,同时也为智慧农业更加智能化、精细化提供了必要的技术支持。因此,课题组通过分析基于无人机平台的智慧农业发展现状,剖析无人机在智慧农业中的应用优势和应用场景,重点对数据获取端的数据感知系统功能、农业植保无人机任务载荷系统功能、农业植保无人机和农情监测无人机选型进行了详细论述。     

基于ZigBee技术的电能质量监测系统设计

针对现有电网电能质量监测仪存在的问题,设计一种基于ZigBee无线通信技术的电能质量监测系统。介绍监测节点与路由节点的设计方案,探讨监控中心系统的软、硬件架构和基于ZigBee技术的WSN组网方案与算法。试运行结果表明,该系统能够对电网中各监测点进行远程电能质量监测,为电网的优化运行提供依据。     

物联网技术在智慧农业中的应用

【目的】为突破农业领域数据采集困难与智能化程度低等技术发展瓶颈,建设农业物联网,制定农业物联网解决方案至关重要。【方法】本研究利用嵌入式技术、PLC技术、ZigBee组网、计算机网络技术等物联网技术,通过搭建物联网技术在智慧农业的网络链路环境,设计了物联网技术的四层结构图,包括硬件层、网关层、云平台层和应用层。设计了智慧农业网络链路、大棚种植自动化管理控制系统、环境监测子系统和安防监控子系统。【结果】通过建设实时、动态的物联网信息采集系统,可以实现快速、多维、多尺度的信息实时监测,实现农牧业智能监控、智能控制以及农业的可视化、精细化管理。【结论】在智慧农业中应用物联网技术,实现农业生产的自动化控制、信息共享等功能,促进传统农业转型升级,助推我国农业的现代化发展。     

农产品供应链的信息透明化框架

为降低农产品物流成本,提高安全质量,向农产品供应链管理和安全质量追踪溯源提供详细、全面与准确的电子信息,利用RFID技术、EPC标准和网络技术,在分析农产品物流供应链的基础上,提出农产品物流网的解决方案;设计了贯穿于农产品物流供应链的信息透明化应用框架;最后,以农产品供应链中的农产品生产环节和配送环节为例,说明了物联网中各环节的工作原理和信息流.所设计的农产品物流供应链的信息透明化框架,将有利于推动EPC/RFID技术在农产品供应链中的应用和推广.     

无线传感网络在农业领域中的应用

介绍了无线传感网络(WSN,Wireless Sensor Networks)的基本原理及ZigBee协议的特点;总结了WSN在现代化农业应用中的技术优势;阐述了WSN在我国农业相关领域中的应用状况;指出了在应用WSN实现农业生产及管理的关键问题.     

基于WSN和嵌入式系统的收割机智能监测优化设计

为了降低收割机作业的故障率,提高收割机的实时智能化监测水平,提出了基于WSN和嵌入式系统的收割机智能监测优化方法,并据此设计了基于无线传感网络的嵌入式监控系统硬件架构和功能软件。根据收割机无线传感网络的特点,结合自适应加权平均算法,提出了一种多传感器采集数据的误差融合算法,有效地提高了收割机滚筒信息的监测精度,降低了WSN数据传输时延和离散性带来的误差。以收割机作业为基本条件,对嵌入式系统和WSN进行了可行性测试,测试结果表明:在发生滚筒阻塞时,收割机的滚筒和搅龙的转速突变的趋势是相同的,与现场查看阻塞情况时收割机的作业情况相符合,从而验证了WSN和嵌入式系统在收割机智能监测系统中应用的可行性。     

基于本体的农业信息服务系统

领域信息服务系统是人工智能领域的一项研究热点.为了让用户及时准确地得到解决方案,解决搜索引擎返回信息过多及问答系统知识瓶颈的问题,提出建立一个用户与专家非实时交流的平台,实现问题咨询与解决方案的双向对应.为此,较全面地分析了农业信息服务系统的系统框架与功能,对其涉及的关键问题-基于本体的农业领域知识库的建立和问题解答过程中问题状态的控制机制进行了深入的讨论.     

基于分布式流式计算的蛋鸡养殖实时监测与预警系统

为实现蛋鸡养殖生产过程参数实时监测与预警,研发了基于分布式流式计算框架Data-Canal的蛋鸡养殖实时监测与预警系统。Data-Canal是面向数据流的分布式计算框架,使用控制流集中、数据流分散的模型,以分布式文件系统为中间结果的存储,支持异地多数据源的实时采集和处理。系统以Data-Canal为基础设施,在具有一定扩展性的情况下,保证实时性。系统采用Brower/Server模式,用户通过浏览器即可访问,提升了信息共享的便捷性。系统实现了规模化蛋鸡生产过程实时数据采集与展示、生产信息管理、实时预警、决策分析和系统管理功能,对蛋鸡养殖全生命周期进行了全方位的管理。运行效果表明,该系统可以解决规模化蛋鸡生产过程中产生海量数据信息化和实时处理问题,在部署8台机器的情况下,Data-Canal集群的处理能力峰值达到160 MB/s,延迟在分钟级别,在线上实验环境中,Data-Canal集群每天处理约25 GB的数据,而且系统后期维护和升级都极为便利。     

用信息化推进农业现代化

信息化推进农产品生产的现代化当今时代,数字技术、3S技术、云计算、移动互联网、物联网、大数据、智慧地球等现代信息技术是现代科学技术的佼佼者,已经服务于人类经济与社会发展的各个领域,并已开始渗透到各领域的各个环节。农业领域毫无二致,各环节都涉及到了现代信息技术的应用。信息化融入农业现代化,已经表现在农产品生产、     

云计算下的温室监控系统应用布局

传统的温室大棚种植主要依靠人工监测完成环境参数的监测,监测数据不全面,且实时性不高,耗费了大量的人力物力,作业效率低,严重影响了温室大棚的产量和质量。为进一步提升温室大棚效益,引入了云计算技术,深入研究了云计算各服务层次之间的关系和云架构基本原理,完成了基于云计算的温室监控系统的优化设计。同时,将云架构体系应用在温室监控系统总体方案中,分别从接入层、云服务层、传输层及感知控制层分析温室监控系统工作原理,完成了温室监控系统的功能结构设计,并对温室监控系统进行功能测试。测试结果表明:基于云计算的温室监控系统能够实时准确获取温室大棚内的温湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度及光照度等环境信息,且通过云计算平台可以实现对温室大棚的远程控制和监控,保证各个温室大棚之间的数据共享。云计算技术在温室大棚监控系统中的应用有效推进了农业生产智能化、自动化发展,对实现智慧农业具有重要意义。     

自动控制技术在农业机械中的应用

农业产业化的发展对新技术融合提出了更高的要求,只有实现技术与农业生产、运营各环节的精准契合,才可有效提高农业机械设备的生产质量。基于此,文章对国内外农业机械中自动化控制技术的发展现状进行了分析,指出了自动化控制技术的优势,并对其在农业机械化生产中的实际应用进行了研究。     

基于本体的农业资源地理信息服务技术研究

在农业资源信息管理中,为了降低成本、提高应用开发效率,地理信息服务技术得到广泛应用,但信息共享过程中的互操作问题一直难以解决.为了解决农业资源地理信息的语义层面共享,实现地理信息服务的互操作,提出一个基于语义网技术的农业资源地理信息服务平台框架,分别介绍了框架中不同部件的功能和框架的运行流程,并且阐述了框架的具体实现方案,验证了平台框架设计的可行性.     

基于短消息的无线传感器监测系统设计

利用GSM网络作为无线智能监控系统的信息传输平台,具有原理简单、保密性高和覆盖面广等特点。为此,在分析传统农作物信息采集方法不足与现代设施农业设备应用局限性的基础上,结合我国以家庭为单位的小规模农业生产模式,介绍了一种基于GSM短消息业务的无线传感器监测系统。利用Atmegal128L丰富的外围资源,将单片机、无线传感器、GSM移动通信网和短消息通知服务等有机结合,为小规模农作物环境因子实时监测提供了一种低成本的解决方案。     

基于WSN的四湖流域湿地环境定位连续监测技术研究

定位连续监测技术是湿地环境参数监测中重要的方法之一。探讨了采用WSN技术在四湖流域湿地环境定位连续监测系统的中的应用。提出了基于分层架构的系统设计方案,阐述了WSN路由和网络拓扑结构的设计方法,研究了基于灰关联分析算法和虚漏警机制结合的聚类分析评估方法,并给出了相关监测曲线走势图和功耗分析结果。     

220kV变电站智能化技术改造方案研究

内蒙古电网一座220 kV数字化变电站运行年久，设备运行可靠性降低，对其进行了智能化技术改造，分析探讨了变电站智能化改造的关键技术、过程管理和解决方案，组建了“三层两网”（站控层、间隔层、过程层、站控层网络、过程层网络）的智能化框架，采用最优化的组屏方案，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，有效地提升了数字化变电站的运行可靠性。     

智慧农技推广平台系统框架研究

针对农业技术推广工作普遍存在的技术推广方式单一、农民接受技术渠道少等问题,采用互联网思维,建立起精准化个性化智慧农技推广平台。平台总体框架由数据采集/自动控制层、数据管理/运算层和应用层3层结构组成,并根据模块功能不同搭建起12个模块框架,集成知识技术、农技服务和农情监测功能,通过数字化应用管理和多形态终端利用,为用户提供农业知识服务、农技指导服务及农情监测服务。     

物联网技术应用于农业发展

农业各生产环节相互影响，具有连锁效应，其中一个环节出现问题就会对最终产量造成影响。农业物联网平台可以整合数据，并给出决策。阐述了农业物联网的原理与应用，分析了平台各层结构及安全保护机制，可为精准农业发展，助推农业产业升级提供理论参考。      

信息化技术在农产品机械加工中的应用

随着社会经济的快速发展,农业机械化生产已经成为现代农业发展的主要趋势,而应用信息化技术是增强农业机械应用效果的重要方法。提高对信息化技术的重视程度,将信息化技术全面应用到农产品机械加工中,不仅能提高农产品生产效率,还能提升农民农业经济收益,促进农业农村现代化发展。基于此,通过分析信息化技术对农产品机械加工的重要性,将信息化技术全面落实到农产品机械加工各方面,如设计环节、制造环节、使用环节、管理环节等;针对信息化技术实际应用情况,提出有效的优化措施,充分发挥信息化技术的作用,促进农产品机械加工向高效、智能、可持续方向发展。