基于WSN和GSM的智能灌溉控制系统设计与实现

针对干旱区滴灌系统中智能灌溉和远程自动化的需求,基于无线传感器网络(WSN)和全球移动通信系统(GSM),设计并研发了一套可自动控制现场设备的智能灌溉控制系统。系统中的WSN将低功耗的现场控制单元和数据采集单元与节能型路由协议结合,延长了WSN农田信息采集的生命周期;基于GSM中的SMS(Short Messaging Service)技术,将需求命令下发到上位机控制平台;系统通过处理灌溉区的相关环境数据并进行分析,进行一定的自学习及再学习,可实现对现场设备自动控制。在新疆喀什市麦盖提县规模化节水灌溉增效示范基地的应用试验结果表明:该系统能适应恶劣的自然环境,操作简易,具有较好的鲁棒性,可进行广泛的推广应用。     

粮食烘干塔换热器智能折边设备研发

结合螺旋板式换热器的应用领域及其板材折边生产现状,分析了其生产弊端。针对板材折边工艺要求,研发了粮食烘干塔换热器智能折边设备,并剖析其工作机理。根据典型产品结构参数,设计智能折边装备总体装配图并计算主要零件参数,为智能折边装备制作提供理论依据,从而实现换热器板材折边智能加工,提高换热器卷板折边质量及精度。     

自动板栗脱壳机的设计

针对目前板栗脱壳过程中主要依靠手工剥壳,手指极易被板栗刺壳上坚硬的刺刺伤,以及劳动强度大、生产效率低的问题,设计了一种新型的自动板栗脱壳机。该机采用胶皮与螺纹钢揉挤的方式将板栗刺与板栗米分开,同时采用鼓风机搭配输送带的方式进行分离。实际测试结果表明,该机采用的脱壳方式和分离方式新颖,能最大限度地将板栗米与板栗刺剥离,且能实现两者的自动分离,对于减轻栗农劳动强度,缩短栗子从采摘到上市的时间发挥了极大作用,值得进一步推广普及。     

单片机技术在自动给料系统中的应用

文章设计了基于单片机控制的送料机自动送料机控制系统,论述了单片机AT89C51在实现其生产过程控制的自动给料系统的设计方法。     

勺链式马铃薯排种器自补种系统设计与试验

针对勺链式马铃薯排种器普遍存在的漏种问题,提出了一种基于电容值精确测量技术的漏种检测方法,设计了电容式漏种检测传感器,以及以PLC为核心的自补种系统,实现了该系统在马铃薯种植机上的应用,并试验研究了该系统的补种性能。试验结果表明：排种速度为0.3~0.7m/s时,原始漏种率为7%~11.3%,排种株距误差率为3.3%~9.1%;经自补种系统补偿后,最终漏种率为1.1%~1.75%,补种株距误差率为7.6%~16.9%;在试验范围内,随排种速度增大,补种成功率变化不大,平均为84.6%。设计的电容式漏种检测传感器检测可靠,自补种系统补偿效果显著,补种株距精度满足马铃薯种植要求。     

一种种苗移栽机自动取苗送苗装置

在了解国内外旱地栽植技术和移栽机的发展现状及存在问题的基础上,研制了一套种苗自动取苗送苗机构。该装置采用PLC程序进行控制,使分苗系统和送苗系统按照各自的要求实现其动作,完成所需要的功能。该机构是一种集自动取苗、送苗、放苗于一体的多功能机电气一体化装置,可在种苗移栽的过程中代替人力来实现取苗、送苗的操作,且可应用于棉花、番茄、玉米等作物穴盘育苗的种苗移栽。     

稻田自动化鸭舍声训系统设计与试验研究

为使稻田自动化鸭舍在无人值守的情况下于日落之前自动唤鸭回舍,降低人工消耗,设计了稻田自动化鸭舍的声训系统。该系统可产生并自动播放不同类型、声压级及频率的纯音信号。以1月龄鸭子为研究对象,以声音的声压级和频率为试验因素,以鸭子回舍时间为试验指标,对声训系统进行了试验研究。结果表明:鸭子回舍时间与声音参数存在线性回归关系;当声压级为85d B、声音频率为18 577Hz时,鸭子回舍时间最快可达到19.52s,满足稻鸭共作生产的要求。研究结果为稻鸭共作技术条件下的自动化鸭舍设计提供了依据。     

树干直径自动识别与测量技术研究

在森林资源调查中为实现树干直径快速、精确测量,使用电子元件进行了树干影像自动识别与测量。通过摄像头和CMOS传感器获得图像,经灰度转换后,使用窗口大小为5行5列的高斯滤波器,利用Canny边缘检测算法提取边缘,包括平滑、非极大值剔除、双阈值的边缘连接等,在提取的边缘图像基础上,设计了树木直径自动提取算法。以4列的窗口为模板,自上而下,对经过Canny算法后的图像进行竖直线段的提取。在提取所有竖线后,将最大宽度的2条竖线当作树干轮廓线,通过焦距、物距、像距与像素宽度之间的关系计算出树干直径。最后选择了不同树种共计16棵树木进行了验证,实验结果表明树干直径识别的精度为96.9%,绝大部分测量数据符合森林资源调查要求。     

PLC在电气自动控制中的应用

随着电气控制技术的发展和计算机技术的广泛应用,单片机逐渐取代传统逻辑开关,但是单片机技术复杂,编程难度高。而可编程控制器,它以控制功能强大,通用性好,编程简单易操作,控制稳定等特点正在成为电气自动控制系统中重要的开关量逻辑控制元件,并结合,声、光、电、液等信号采集元件和变频伺服技术成为电气自动控的核心部件。     

农村电网配电变压器无触点有载自动调容技术研究

农村电网负荷波动大,变压器负载率不能在合理的范围内,因此配电变压器根据负荷的变化自动改变容量具有重要意义。现有的调容开关均为机械有触点式,不适合频繁动作,可靠性低。为此,提出了采用复合开关作为调容开关的配电变压器有载自动调容方案,该复合开关由电力电子开关与机械式有触点开关并联组成。针对变容过程中出现的过压、过流及其限制问题,利用Mat Lab/SIMULINK仿真软件对有载自动调容变压器调容过程进行仿真研究,结果表明:调容开关调容时会产生过电压与过电流,通过在调容开关两端并联合适大小的缓冲电阻,可以有效地抑制该过电压与过电流。