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℃。     

镇江新区水稻病虫害农药减量增效试验

为有效控制水稻病虫害,在不降低防治效果的前提下,达到有效减少农药使用量、降低稻米农药残留、提高稻米品质、保护农田生态环境、增加农民收入的目的,2017年在镇江新区丁岗镇开展了农药减量增效试验。结果表明,高效减药示范区使用的实验室配方+助剂防治措施不仅能有效防治病虫害,而且农药使用量减少43.94%,达到了试验的目的。     

土壤墒情信息采集与远程监测系统

为提高传输距离和进行不间断连续监测,开发了土壤墒情信息采集与远程监测系统。详细讨论了系统的结构和原理,给出了系统的软硬件设计方案。系统利用太阳能进行充电,通过GSM网络进行土壤墒情数据无线传递,利用GPS系统进行采样点的卫星定位。通过GIS软件,系统能实时监测大面积区域内的土壤墒情状态并做出土壤墒情空间分布图。应用结果表明,该系统结构合理,可以为防旱、抗旱提供可靠的依据。     

基于相位检测原理的土壤水分时域反射测量技术

针对土壤水分测量的特点,提出了用高频正弦波代替脉冲信号作为测试信号,利用相位检测原理测量信号传播时间,从而测量土壤含水量的方法.设计了由高频信号发生器、相位检测器、微处理器和土壤水分探头等组成的P-TDR原理样机.试验表明,该样机测量信号传播时间的精度可达到10 ps,在砂土、壤土和粘壤土中的土壤含水量测量结果与称重法对比差值不超过0.03.     

松阳三千余名农村干部党员进"课堂"

目前,松阳县共有407名农村支部书记、主任参加了中专班学习,3140名农村党员、村两委成员参加了绿色证书培训.     

基于DF2204无级变速拖拉机的农机无人驾驶系统研制

针对农机无人化作业需求,该研究基于DF2204无级变速拖拉机和机器人操作系统（Robot Operating System,ROS）,研发了一种适于田间作业的农机无人驾驶自主作业系统。系统由控制、规划、安全和总线通信等模块组成。对DF2204无级变速拖拉机进行硬件改造与集成,设计满足农机无人驾驶要求的控制器局域网（Controller Area Network,CAN）总线协议和ROS与CAN总线通信的消息结构,包括5类控制帧和2类状态帧;设计了基于比例-积分-微分（Proportion Integration Differentiation,PID）控制器的横向跟踪与纵向速度控制算法。在北京密云试验田开展田间小麦播种实际作业试验。试验结果表明,消息结构满足50 Hz通信负载,横向跟踪平均绝对误差为2.96 cm,纵向速度平均绝对误差0.68 m/s。研究结果可为无级变速拖拉机的无人化升级改造提供参考,提高农机智能化水平和作业效率。     

番茄三维形态结构的参数提取及模拟

为了实现番茄植株形态的三维动态重建,通过对其形态结构的周期监测与统计分析,提取番茄主茎器官的形态结构变化规律与主要模型参数。模型中形态结构的演变被看作是生长轴由于节间累积而不断的延伸,果实个数应用二项分布进行随机模拟,番茄叶子典型结构采用马尔可夫过程进行模拟,模型采用悬臂梁弯曲模型实现了叶倾角的动态模拟,并利用计算机图形学技术定义了器官的几何形状,而器官几何尺寸的变化应用贝塔（Beta）分布进行了模拟。模型实现了器官及植株的三维动态模拟并具有较高的逼真效果,器官动态生长与田间测量拟合较好。结果表明模型中引     

管式土壤水分传感器的性能测试

为了测量同一位置不同深度剖面的土壤水分,设计了一种基于驻波原理(SWR)的管式土壤剖面水分传感器,详细介绍了土壤水分传感器的工作原理和传感器的组成结构,并对传感器技术特性进行了深入的试验研究。在实验室用称重拌土法制作系列标准土柱,将传感器的测量值与称量计算的标准值进行比较,试验结果表明,SWR原理的管式土壤水分传感器在表层10cm以下测量时具有较高的测量精度,误差极限小于±2%(cm3/cm3);具有很好的重复性,重复性误差小于1%(cm3/cm3);验证了传感器测量的体积范围在围绕探头的直径150mm的圆柱体内。     

温室自动控制系统的试验研究

介绍了一种自控型温室自动控制系统的设计。该系统采用网络控制系统结构和模糊控制技术使系统具有扩展容易、鲁棒性强的特点。有效地解决了温室环境参数变化规律随大气环境变化这一时变系统的控制问题。重点介绍了控制器的结构特点和温度参数模糊控制系统的设计并给出了实测结果。     

区域墒情的空间分析方法与应用

为了探索区域墒情的分布规律,获得科学的采样方案和分析方法,以北京通州区3022个点的土壤含水量数据为研究对象,综合利用距离反比法、普通克里金法、协克里金法、随机模拟法4种空间分析方法对区域内6、10、15、20 cm土层含水量进行了统计分析。研究表明,20 cm土层含水量较其他土层稳定,更适合作为土壤墒情的预测指标。随机模拟法平滑效应小,产生的区域墒情分布图与其他种方法生成的分布图差异较大,仅适用于存在较大变异的区域墒情分析。普通克里金、距离反比法、协克里金法产生的分布图基本一致,可用于一般区域墒情分析,其中,考虑6 cm土层含水量的协克里金法较普通克里金法减少了40%~60%的方差,是区域墒情分析的最优方法。在此基础上,提出了一种充分利用表层土壤含水量值来提高墒情预测精度的采样方法。