蜂群箱体关键参数在线监测系统与性能测试

随着信息技术的发展,利用大数据分析、物联网监控、传感器感知、无线通信等技术构建一种蜂箱蜂群实时在线监测系统,是减少因开箱检查造成蜂群应激反应的可行解决方案。本研究针对蜂箱封闭环境进行实时监测困难的现状,利用STM32F103VBT6 32位微控制器,同时融合了温湿度传感器、微麦克风以及激光对射传感器,开发了一套低功耗、可连续工作的蜂群箱体关键参数在线监测系统,实现了养蜂生产过程中多参数信息获取以及蜂箱内蜂群的环境参数和生活状态的实时在线监测。系统主要包括核心处理模块、数据采集模块、数据发送模块以及数据库服务器等。数据采集模块包括蜂箱内部温湿度采集单元、蜂群声音采集单元、蜜蜂进出巢数量计数单元等,通过接入移动通信网络进行数据传输。系统现场部署性能测试结果表明,研制的系统能够实时监测蜂箱内温湿度,有效区别进出蜂箱的蜜蜂并记录进出巢门的蜜蜂数量,且自动获取的蜂群声音与标准的蜂群声音分布相吻合。本系统符合设计要求,采集参数准确可靠,可以作为蜂群相关研究的数据采集方法。     

农业种植养殖传感器产业发展分析

传感器技术是智慧农业建设中的一项关键技术,目前我国农业传感器的应用存在诸多问题,严重制约着农业产业化的进一步发展。本文对比了国内外农业物联网技术应用与集成的现状,并提出了相应的发展策略,最终提出了关于农业种植养殖产业的未来研究重点与发展方向的观点。     

基于物联网技术的智能农业管理系统设计

随着信息时代的发展,智能农业得到了前所未有的发展空间。为了提高农业管理的科学性,提高工作效率,本文设计了一种基于物联网技术的智能农业管理系统,该系统基于阿里云物联网平台通过智能传感器技术采集农业数据和智能管理。系统具有实时采集和监控功能,使用户能够及时处理各种环境信息,提高管理效率和生产效率。实验测试结果表明：本文所设计的智能农业管理系统具有稳定性强、可靠性高、价格低廉等特点,为智能化农业管理系统提供了一种可行的方案。     

农田环境中农药残留比例型荧光传感系统研究

为监测农业环境中有机磷农药的残留,从种养源头管控农产品安全,基于锆离子和1,2,4,5-四（4-羧苯基）苯（H-4-TCPB）合成了蓝色荧光金属-有机框架材料（MOFs）Zr-TCPB,并与红色荧光量子点QDs组装成双荧光QDs@MOFs复合物,基于Zr-TCPB对有机磷农药特异性荧光淬灭效应,构建比例型荧光化学传感器系统,实现了有机磷农药的快速、灵敏、可视化检测。甲基对硫磷与对硫磷的检测限（LOD）分别为1.9μg/L和4.9μg/L,线性检测范围为0.005~2mg/L。研究表明,该荧光分析法能有效用于农业环境水样中甲基对硫磷及对硫磷的现场快速测定,甲基对硫磷回收率为93.23%~116.46%,平均相对标准偏差（RSD）为5.29%,对硫磷回收率为92.52%~107.83%,平均RSD为5.74%。该方法在环境样品农药残留快速监测方面具有巨大的应用价值。     

四端法土壤电导率传感器恒流源设计与试验

土壤信息对于指导农业生产有着极为重要的作用,土壤电导率反映了土壤含水量、盐分、粘粒含量和类型等土壤信息,准确获取土壤电导率对于实现农业精细化生产意义重大。在各种土壤电导率测量方法中,四端法因其成本低、精度高、测量快速和操作简便而大量应用于实际测量;恒流源是四端法测量仪器的重要组成部分,其性能直接决定着测量仪器的精度以及测量范围。本文对比了3种恒流源对测量仪器测量性能的影响,发现采用Howland恒流源的四端法测量仪器高电导率测量能力强而低电导率测量范围较小,测量精度最高;采用改进型Howland恒流源的四端法测量仪器低电导率测量范围有所扩大,测量精度良好;采用基于差动放大器的恒流源的电导率仪低电导率测量范围最大,高电导率测量范围较优,测量精度良好。     

基于位移传感器的多功能精密播种机监测系统

为了全方位掌握田间的环境和玉米免耕播种机的工作状态,提高播种质量,在一款玉米免耕播种机的基础上进行较大规模的改进,设计了一款多功能的田间测试系统,除了监测田间环境和传统播种机的数据外,还增加了图像识别的功能。该系统可以通过光电传感器和压力传感器检测播种机的漏播与重播,并可通过位移传感器检测播种及施肥深度,通过高清摄像头做图像识别计算秸秆覆盖率等。该系统还具有数据实时传输、数据查询和数据上传等一系列的功能。经过田间的测试,该系统可以稳定运行,具有进行大规模推广的潜质。     

播种机播种质量监测系统研究 —基于嵌入式Linux和ZigBee

精量播种机在工作过程中存在漏播、重播及阻塞等情况,为了进一步提高精量播种机的播种精度及播种质量的监测效率,在播种机监测系统设计过程中引入了嵌入式Linux系统和Zigbee网络,采用光纤传感器、报警装置及显示屏等组成一套高精度的播种质量监测系统,实现对播种质量有效地监测。为了验证系统的可行性,对系统的通信性能、监测的准确性及安装系统后播种机的播种质量进行了测试,结果表明:监测系统具有较高的灵敏性和精度,可以有效地提高精量播种机的播种质量和水平。     

基于惯性传感器的短跑运动腿部姿态监测方法

为了实现对短跑运动腿部姿态准确监测,提出基于惯性传感器短跑运动腿部姿态监测方法。利用无线传感器网络设计分布式短跑运动腿部姿态信息采集节点,在运动员腿部安装压力传感器和惯性传感器,根据传感器的输出振荡幅值进行信息融合和关联挖掘,完成短跑运动腿部姿态数据信息重组;结合传感量化跟踪识别方法进行短跑运动腿部姿态数据自动监测,根据短跑运动腿部姿态监测输出信息的特征聚类结果进行模糊自适应融合处理,采用相关匹配滤波检测方法进行干扰数据滤波,实现短跑运动腿部姿态数据智能监测。仿真结果表明,采用该方法进行短跑运动腿部姿态监测准确性和精度较高,监测过程抗干扰能力较强,有效提高了短跑运动腿部姿态跟踪识别能力。     

基于STM32与NB-IOT网络的新型倾角传感器研究设计

倾角传感器在农业、工业、铁路、航空航天等领域有重要的应用。本文基于STM32微处理器和高精度倾角传感器SCA103T并结合NB-IoT网络实现了一种低功耗、高精度和无线传输的新型倾角传感器。系统待机电流仅1.3mA,精度可达0.001°,无线传输速率为200Kbps。通过设计相关的外围电路并结合Keil环境编程实现倾角传感器信息的读取、分析和处理,以及实现在Windows上利用C#编程从NB-IoT服务器端获取数据并进行数据的可视化。设计结果表明该倾角传感器具有测量方便、传输稳定、高精度、成本低等特点,能够广泛应用到各个相关领域。