寒地水稻育秧大棚智能控制系统设计——基于单片机

针对寒地水稻育秧大棚的结构特点,提出并开发了基于单片机的寒地水稻育秧大棚智能控制系统,实现了对传感器采集到数据的处理分析。系统控制装置组成的核心是计算机和单片机。数据传输的通信网络方式采用的是RS485总线方式,通过计算机上实时显示的数据及存储模块中存储的历史数据来监测棚内的各种环境参数的情况。另外,本系统还可监测农业设施现场空气温湿度、土壤温度、土壤水分含量等,并进行统计分析,根据育苗温度设置上下限值,控制电机通风换气等过程的决策和远程调控[1]。     

基于ZigBee的智能温室大棚环境自动化监测系统设计

根据新疆南疆地区智能温室大棚的特点,设计基于ZigBee无线通信技术的环境监测系统,可实时获取环境因子数据并进行相应调整。系统仿真结果表明:系统可实现环境因子实时监测和无线通信传输,提高温室大棚环境监测效率。     

农业温室大棚智能环境监测系统设计

环境控制对于提高温室大棚的利用效率、使之利于作物生长实现增产增收具有重要意义。本课题设计的温室大棚环境监测系统,采用先进的温湿度传感器采集温湿度信号,以单片机为硬件核心,采用基于专家控制系统的智能控制器对数据进行分析和处理,对大棚内的环境包括温度和湿度进行实时监测并做出相应控制指令。     

基于ZigBee网络的温室大棚环境监控系统研究

引入基于ZigBee的无线组网方案,结合农业温室大棚对于环境监控的需求,以ZigBee+GPRS模式(CC2530+MC55i)设计并实现了温室环境参数的实时监测系统,从硬件和软件两方面完成了监控系统的设计,旨在为相关研究提供参考。     

基于ZigBee的温室大棚远程监测系统

为了提高农业生产效率,针对目前温室大棚设施环境可监测程度低等问题,阐述了一种以ZigBee无线传感器为核心,以GPRS移动网为骨干网,采用CC2430芯片为传感器控制核心的温室环境监测方案;构架了一个较大范围的传感器网络,实时监测温室环境,具有较高的实用性和市场价值。     

基于ZigBee的温室监测系统设计

针对国内现有温室建设情况,设计一种新型的基于ZigBee无线传感器网络的温室监测系统。该系统在TI公司CC2530芯片和免费ZigBee协议基础上,通过对系统的软硬件设计,实现了温室内温度、湿度以及农作物叶片温湿度的实时监测,为农作物疾病预防提供有效保障。测试结果表明,系统运行可靠、采集灵敏,满足系统设计和实际需求。     

基于ZigBee的玻璃温室远程控制系统设计

现有玻璃温室采用独立管理,人力投入大,难以适应规模化设施基地集中控制需求。为此,设计了基于ZigBee的玻璃温室远程控制系统,由无线控制节点、控制分发节点和基地管理平台3部分组成。无线控制节点以CC2530为核心,完成温室内多路设备的按需控制,控制分发节点以ZigBee协议和GPRS协议实现无线控制节点和基地管理平台之间的信息交互,从而完成玻璃温室的远程控制。试验结果表明,该系统运行稳定,可实现温室环境远程控制。     

基于ZigBee的农业大棚监测系统设计

为解决农业大棚环境数据采集不方便、不准确的问题,课题组以物联网技术为基础,集成传感器、无线通信网络、嵌入式系统、组态控制等多种技术,设计了一套基于ZigBee的农业大棚监测系统,实现对大棚内农作物生长数据的精准采集和对大棚内数据的实时监测,并通过数据融合和滤波算法进行了数据优化。测试结果表明：通过功能测试和数据分析可以验证系统功能模块均能够平稳、有效地运行;通过监控界面可以监测农业大棚的实际运行状况,提高农业管理人员的工作效率,监测效果良好。证明该系统可以实现对农业数据的精准采集和显示,能给农业从业者提供准确的决策依据。     

基于物联网的温室大棚远程控制系统研究

为实现农业温室大棚的智能感知与远程控制,设计了基于物联网的智能化温室,研究了物联网在农业温室大棚的应用。首先,阐述了基于物联网的智能化温室工程整体方案,包括基础结构的设计、覆盖材料的选择、通风系统的设计以及保温系统的设计等,详细设计了智能化温室的结构。其次,对物联网的层次架构进行设计,为了兼容各类终端,在物联网标准的3层模式上附加了终端接入层,共计4层结构:终端接入层、系统应用层、中间件及感知层。然后,阐述了系统功能设计,在6大功能模块中着重阐述其中的数据采集功能以及数据分析预测功能,重点对涉及到的关键技术,即物联网关的设计、服务器通讯协议的实现及逻辑控制模式进行阐述。结合温室数据量以及传输模式,对主要命令字的代码及含义、消息头与消息体进行设计,对主要字段的定义名称、字段宽度及字段数据类型、含义等进行设计。     

基于ZigBee的温室自动灌溉系统设计与实现

针对我国水资源紧缺及温室大棚节水灌溉的迫切需求,研究设计了一套基于ZigBee的温室自动灌溉系统。该系统由太阳能供电,可以现场为用户提供直观的系统管理平台来完成节点管理和数据处理功能,开发了服务器端温室信息管理系统软件,实现了Web方式下的信息实时监控和远程监控报警,并且有效简化了现场设备安装与拆移等过程,使之更适合不便直接连线的一般监控场合应用。初步试验表明:把土壤湿度提高30%所需的时间在50～60 min之内,系统的控制误差在4%以内;系统运行稳定,操作简单,准确性和快速性等指标能满足农业技术要求,具有一定的推广应用价值。系统的研制和使用可为建立大型远程智能灌溉系统提供经验和技术支持。     

温室环境控制系统的MPT智能算法

针对温室环境的大滞后、多输入、多输出、非线性和难以建立数学模型等特点,对传统的PID算法进行改进,并加入自适应控制、模糊控制和专家自整定等智能控制功能,建立了MPT智能控制算法.在论域内用不同控制方式分段控制,当偏差大于某一域值时,根据操态选择模糊控制,不存在抗饱和积分问题,使用模糊控制规则确定输出;当偏差减小到域值以下时,切换转入MPT算法控制,减小响应过程中的超调,并最终消除余差.该算法具有无超调、控制精度高和鲁棒性强等特点..     

基于PLC与WinCC组态软件的智能温室控制系统设计

对温室环境中温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因子进行调控是实现设施作物生产高产、优质、高效的关键。以WinCC组态软件为上位机编程软件,以PLC为控制器,设计一种基于PLC的智能温室控制系统。该系统人机界面友好,性能稳定可靠,性价比高,能很好地实现对智能温室环境因子的自动控制,满足温室作物生长环境控制要求。     

基于单片机技术的温室自动控制系统的设计

随着我国农业科技的发展,温室自动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,采用单片机控制技术,进行了温室自动化控制系统的设计开发。通过性能测试实验,取得较好的效果,为将单片机技术引入到温室自动控制系统的后续研究提供了借鉴。     

一种智能大棚监控系统的设计

采用先进的传感器技术和控制技术,设计了一种经济型的智能大棚监控系统。通过自适应算法进行数据分析与处理,并将处理信息反馈给基站来控制外设,以改变棚内作物的生长环境,实现大棚环境的智能调节和预警功能。该系统集监、控、管于一体,实现了对作物生长环境的智能化控制和大棚作物的科学管理,满足作物稳产、高产、高效益的现代农业要求。     

ZigBee和线阵CCD技术在西藏智能温室中的应用

利用西藏地区太阳能丰富的优势,采用太阳能资源为主要供能方式,为智能温室系统构建基于Zig Bee协议的无线传感网络和nRF2401无线传感器的双层无线通信网络,以减少西藏地区有线布线成本和解决温室群控制问题。同时,在传统智能温室中结合线阵CCD技术,为智能温室系统提供实时、直观的作物生长状况数据,有效提高对温室内环境因素的监控效率及温室智能自动化控制程度,以满足现代化高效节约型农业的发展形势需求,以及西藏地区特定的地理环境对于农业自动化的需求。     

分布式温室智能控制系统智能控制器设计与实现

针对当前国内温室自动控制智能化程度不高和扩展性差的问题,开发了分布式温室智能控制系统。该系统借鉴现场总线思想,将分布式系统中过程控制级分解为智能控制器级和智能模块级。设计并开发了处于系统中间层的温室智能控制器软硬件。该智能控制器具有双串行口,用于与上位机和智能模块通信。针对通信的开放性要求设计了通信协议。软件内含模糊控制算法,允许控制器脱离上位机独立控制温室;上位机根据气候等因素的变化随时更新控制器的模糊控制算法。经过1年多的实际运行显示,系统运行稳定可靠,环境参数控制精度满足温室生产要求,其中温度控制精度达±1℃。     

现代温室环境智能控制的发展现状及展望

在简述智能控制技术基本理论的基础上,分析了现代温室环境智能控制系统的拓扑结构以及智能控制技术在现代温室环境控制中的研究和应用进展.现代温室环境智能控制涉及硬件结构和控制算法等问题.控制系统硬件配置多采用分布式系统框架,现场控制站功能可以采用单片机、可编程控制器或工业控制机来完成,系统网络结构有CAN总线、现场总线和工业以太网等多种形式.将多种控制算法交叉与融合的混合控制算法更能满足现代温室环境智能控制的要求.为此,探索了新型的温室内环境和生物信息的获取方法,开展了温室内小气候模拟和实验研究,为实现温室内作物生理指标的智能控制、智能控制系统硬件配置及结构优化提供了理论依据.     

智能温室测控系统软件的设计与研究

针对我国温室科技含量低、现代化智能温室大部分依靠进口的局面,采用先进的计算机技术、微电子控制技术和传感器技术设计出的基于RS-485总线的温室计算机分布式自动控制系统.该系统采用半双工RS-485总线型通信网络和累加与校验通信算法进行数据传输,可以在采集温室环境参数的同时对温室内的温度、湿度、光照和CO2浓度等调节装置进行控制.利用VB6.0面向对象编程技术和Access数据库软件开发出友好的人机界面,通过实时读取历史存储温室内环境参数值,实现了对温度、湿度、光照和CO2浓度等参数的管理和查阅.