分布式温室计算机控制系统

0　引言近几十年发展起来的温室生产方式实现了许多传统农业难以解决的问题 ,它最主要的特点就是可以人为调控环境因子 (光强、温度、湿度、空气成分等 ) ,精确地进行灌溉和施肥以达到种植业的要求 ,为农作物生长创造合适的环境。现代温室中计算机控制技术正得到广泛应用。一般农业温室计算机控制系统可分为温室气候控制和温室灌溉控制两个部分。温室内的温度、湿度、光照强度、气体成分 (二氧化碳浓度 )等环境因子构成了温室小气候 ,温室气候控制就是要通过调节这些环境因子 ,创造作物生长的良好条件。具体的气候控制将涉及温室的加热系统…     

基于需水模型的精细灌溉控制系统软件设计

针对农业生产过程中的水资源浪费问题,为提高用水效率,设计实现温室精细灌溉控制系统.以温室黄瓜为研究对象,分析其在不同生长阶段、不同气象状况下的需水模型,确立灌溉控制策略,现场控制器采集气象信息(包括空气温湿度,土壤温湿度,管网水流量等)并通过RS-485网络发送控制命令,以空气湿度、空气温度等作为输入量,作物的需灌溉水量作为输出量,实现对温室作物的实时精准灌溉.实验结果表明,该系统控制精细度高、通信稳定可靠,适于在中小型温室灌区推广.     

温室大棚温湿度智能监控系统的设计与实现

针对传统温室温湿度监控系统存在的稳定性和精度不足,以及温室大棚环境内布线复杂的问题,在现有的温室自动监控系统的基础上,搭建了基于STM32单片机的温室大棚温湿度智能监控系统。系统采用DS18B20温度传感器检测空气温度,SHT10湿度传感器检测空气湿度。检测数据结果通过串行通信发送至MCGS触摸屏进行实时显示。MCGS触摸屏根据预先设定温湿度范围对数据进行判断处理,发出相应的警报,并启动相应的执行机构对温室大棚内的环境进行调控。利用数据传输单元(DTU),将现场检测到的温湿度数据传送给监控中心,实现了对温室温湿度的远程监控。实地测试表明,温室大棚温湿度智能监控系统的温度检测精度为±0.2℃,湿度检测精度为±3%RH。相对传统的监控系统,智能监控系统具有运行稳定性好、反应迅速、界面操作简单、自动化程度较高、方便扩展和集中式监控等特点。系统检测精度可以满足普通温室大棚的要求,投入成本低,适合在农业应用领域推广。     

嵌入式与物联网技术在温室监测系统中的应用

针对农业大棚环境信息采集的需要,设计了一套基于ZigBee网络技术与嵌入式技术的无线大棚环境监测系统。该系统实现了对大棚的土壤温度、空气湿度、光照强度及土壤水分等重要指标的自动采集与实时传输。无线传输部分选用射频模块CC2530完成,系统终端基于ARM7和嵌入式操作系统UCosⅡ进行设计。终端界面使用UCGUI编写,人性化的人机交互功能可以方便用户了解大棚环境信息、更改各项环境指标的报警值。     

基于改进BP神经网络PID控制器温室温湿度控制研究

温室环境是一种复杂多变的多因素控制对象,传统BP神经网络PID控制器对温室因素控制时的权值不够精确,对温室内温湿度控制欠缺.现设计了一种采用遗传—粒子群算法来优化传统的BP神经网络算法的PID控制器,用来更精准地测控温室内的温度湿度.该系统采用COMFAST嵌入式智能网关作为整个控制系统的控制核心,经过BME280温湿度传感器组成的气象台搜索温室内外温度湿度等数据信息,通过RS485串口通讯传递给网关,网关根据设定的范围控制执行装备,从而对温室的温度湿度进行精准控制,提高温室蔬菜的产值增值.试验结果表明:改进后的BP神经网络PID控制器比传统的BP神经网络PID控制器对温室内蔬菜温度湿度控制效果更接近蔬菜最佳生长的温湿度.     

基于物联网技术的温室大棚测控系统的研究

利用物联网无线传感技术将多个温室大棚形成一个无线网络,并通过无线传感器模块采集温室大棚的空气湿度、空气温度、土壤温度、土壤湿度、土壤PH值、CO2浓度及光照强度等多种参数,将采集到的参数通过物联网无线网络发送给物联网智能网关,智能网关通过Internet与网络服务器相连将数据传送给计算机和手机。计算机通过配套的软件对采集到的数据进行分析处理存储,将结果通过图表的形式在界面中显示出来,并与数据库已存的正常温室参数比较,如果温室参数不正常则自动启动温室大棚调控设备如加湿器、遮阳网、鼓风机、液体施肥器、加热器等,调控温室大棚作物生长环境,使其能够保持在作物最佳的成长环境参数范围内。另外还可以通过计算机软件和手机软件随时查看温室大棚中具体位置的作物生长环境情况。     

基于ZigBee无线传感器网络的农业环境监测系统设计

针对当前农业环境监测的需求,为精准农业提供科学依据,设计了将ZigBee无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）与GPRS相结合的农业环境监测系统。系统实现了信息采集节点的自动部署、数据自组织传输,可以使人们实时、精确地获取作物环境信息,包括空气温湿度,土壤温湿度,CO2浓度,土壤PH值,光照强度等,可应用于温室、农田等区域,有助于农业部门更加有效地提高农作物产量。初步测试结果验证了该系统的合理性与实用性。     

基于单片机的多功能测量系统的设计

针对温室大棚的环境智能监测研究,本文设计了一种以STC89C52RC单片机为控制核心的多功能测量系统。通过对系统的单片机和PC机进行联调,实现了对温室内光照度、温度和湿度等重要环境因子的监测及实时显示以及对声光报警电路的控制,温度的偏差控制在±0.5℃,湿度的偏差控制在±5%RH,光照度的偏差控制在±1lx。     

微型计算机温室环境监控系统的研究

研究了以单片机为核心的温室环境微机监控系统,对其硬件构成和软件进行了设计。该系统能自动巡回检测温室的温度、湿度及光照等参数,且具有报警、控制及数据打印输出功能。     

基于组态思想的温室控制系统

温室设施已经在世界范围内得到广泛地应用。针对农业温室的全自动化控制的要求．作者研制了带有组态思想的温室自动控制系统。该系统以工控机或PC机为上住机．以嵌入式工控系统为下位机，可以全面控制温室内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度以及灌溉中的PH值和EC值等。这个系统的设计中考虑了组态的思想．可以应用于大多数的常规温室。     

粮仓无线温湿度监控系统

设计了一个粮仓温度湿度监测系统,从机采用温湿度传感器SHT11对温度、湿度进行采集后通过无线模块PTR2000发送,主机接收后计算出温度、湿度值显示在液晶屏上,无线通讯对发送数据进行CRC校验提高了数据传输的可靠性。系统发射部分以AT89C2051为核心,包括采集模块,无线发射模块;接收部分以AT89S52为核心,将无线接收,液晶显示等模块结合起来,该系统可广泛应用到粮仓等场合中。     

基于MSP430F2274的无线数据采集节点的设计

介绍基于MSP430单片机为处理器的空气温湿度及光照度采集模块的硬件结构及软件流程,模块可完成空气温湿度及光照度的采集、存储并通过无线模块nRF905实现数据的无线收发;具有集成化程度高、结构简单、功耗低等优点,适用于野外环境监测的传感器节点及便携式的多参数采集仪器中。     

基于无线传感器网络温湿度采集监测系统

温湿度与日常生产生活息息相关,在很多情况下都要对温湿度信息进行采集监测。传统的有线温湿度采集监测在监测环境和数据信息传输距离上都有一定的限制。本文在无线传感器网络相关理论的基础上研究设计一种温湿度无线采集监测系统。它能实现多节点温湿度的实时检测,并能通过无线收发和GSM通信将采集的信息发送到终端用户,实现在终端监测界面的动态监测,终端用户还可以通过无线收发和GSM通信发送控制信息,实现对温湿度的控制,在一定程度上能实现自动控制并克服传输距离的问题,具有广阔的应用前景。     

基于NB-IoT的室外环境空气质量在线监测系统设计

为精准计量污染性气体在室外环境中的浓度水平,实现对室外环境空气质量的准确监测,设计基于NB-IoT的室外环境空气质量在线监测系统;利用电源电路输出的电量信号,调节微控制器、温湿度传感器、细颗粒物浓度传感器、二氧化碳浓度传感器四类应用设备之间的实时连接关系,完成空气质量在线监测的硬件终端平台设计;借助NB-IoT密钥文本,计算空口协议栈表达式,实现对监测系统安全运行机制的完善;分别从main函数、数据信息采集函数、监测任务函数3个角度着手,求解监测系统运行过程中的主要应用函数,并根据具体计算数值,调节各级硬件设备之间的连接关系,完成基于NB-IoT的室外环境空气质量在线监测系统设计;实验结果表明,NB-IoT机制作用下,在线监测系统在不同温度、湿度条件下,均可以将二氧化碳气体实测浓度与真实浓度之间的差值控制在3 ppm以内,与远距离多通道型监测系统相比,更符合室外环境空气质量监测的实际应用需求。     

论如何实现纺丝空调的自动控制

论述利用Honeywell公司的TPS系统实现20万吨PET纺丝装置工艺空调的自动控制。工艺空调是保证纺丝质量的各项指标的重要条件之一，对其温度、湿度、风压要求非常严格。在工艺空调的生产过程中，主要考虑四个参数温度、湿度、风压、焓值，其中风压是单回路控制，由变频嚣进行风机调速控制送风压力。对于温度的控制是采用蒸汽盘管加热和冷冻水冷却的分程控制来实现的。对于湿度的控制是采用蒸汽直喷加温和冷冻水冷却除湿的分程控制来实现的。温度和湿度是互相干扰的，另外还有对焓值的控制，实现新风和回风混合后达到最佳的节能效果。着重论述如何实现温、湿度厦焓值自动控制。     

基于集成气敏传感器阵列的电子鼻系统环境响应特性分析

基于集成气敏传感器阵列和多传感器信息融合技术的电子鼻系统 ,可用于气体 /气味的定性定量识别 .在实际应用中 ,被识别样本的浓度、样本环境的温度和湿度参数等都对电子鼻系统的响应特性有较大的影响 .本文分别利用纯净空气及乙醇或葡萄酒作为载气及分析样本 ,对电子鼻系统响应特性与气敏传感器工作温度以及样本温度、环境湿度、样本浓度间的依赖关系进行了实验分析 ,并分别给出了它们间依赖关系的实验结果 .     

基于冰蓄冷中央空调的自动控制研究与设计

冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中,白天融冰将所储存冷量释放出来,这样可减少电网高峰时段用电负荷及空调系统装机容量,它代表着当今中央空调的发展趋势.通过对冰蓄冷中央空调的水温、水压、流量和空气温度、湿度、风量、压力、风阀开度等各种参数进行监控,并且在预测空调负荷的基础上确定冰蓄冷空调系统工作模式,从而...     

基于无线传输的车载温湿度测量系统设计

为了克服传统温湿度静态点测量的局限性大、灵活性差的问题,设计了一种基于无线传输的车载温湿度测量系统;用户通过计算机来无线遥控小车,可以进行人体无法进入或带有危险性质场所的温湿度测量;使用了DHT11数字式温湿度传感器进行温湿度的测量,并利用NRF905收发模块实现了数据的无线传输;上位机采用Labview图形化开发工具,控制面板上可以进行温湿度历史数据的查询,以曲线、数字、量程三种不同的形式显示实时温湿度数据,当温湿度超过预警值时能够报警,同时能实时显示小车运动轨迹;整个系统人机界面简洁,系统工作稳定,适应性强。     

基于定向天线WSNs的水稻田温湿度监测系统设计

针对水稻田中存在的远距离通信问题,利用定向天线通信距离远、方向性好,抗干扰能力强等优点,设计了一种适合水稻田温湿度监测的无线传感器网络(WSNs)系统。节点以MSP430F149单片机作为主控芯片,并以该节点为硬件平台编写了定向天线分簇路由协议和监控终端软件。利用该系统在水稻3个典型生长期:苗期、拔节期和抽穗期进行实验,节点天线所处高度分别为0.5,1,1.5 m,节点的最大通信距离分别为207.4,235.6,258.2 m。进行了温湿度测试实验,结果表明:该系统能够准确监测水稻田中温湿度的变化,各节点间测得的温湿度显示稳定,能够满足水稻田环境信息监测的应用要求。