基于WIFI的农业物联网温室大棚环境监测系统的设计

针对现代农业温室大棚环境监测中存在的问题,设计了基于WIFI技术的农业物联网温室大棚环境监测系统。该系统由监控中心、WIFI基站、环境采集节点与视频监控构成。环境采集节点以STM32F作为主控器,采集温室大棚内光照度、环境温湿度、土壤温湿度等信息;视频监控采用有线与无线结合的方式;所得环境数据通过WIFI无线网络及光纤传回监控中心。设计了基于B/S架构的上位软件和基于C/S架构的移动终端环境监测软件来实现环境的监测与控制的下达。现场应用结果表明,所设计的环境监测系统网络结构简单、可靠性强、性能稳定。     

基于无线传感网的温室花卉自适应调控系统

针对传统温室控制系统大多只是简单地采集环境参数如空气温湿度,并且缺乏长期评估和有效反馈机制的问题,文章提出了一种基于无线传感网的温室花卉自适应调控方法,并实现了一个综合传感、决策、执行反馈的软硬件系统。为此,系统中设计了基于Zigbee的传感器节点模块、传输网关和控制指令集。传感器节点模块可以灵活地布置并实时可靠的传输数据。中间件系统则通过控制指令集接收传感数据和发送反馈控制指令。上层应用管理软件可以实时查看花卉、温室和设备的实时状态以及各种参数。运行结果表明,本系统可以实时采集温室温湿度,并结合专家规则通过中间件系统对花卉生长环境进行有效的评估和精准的反馈调控,达到了在降低温室花卉培育成本的同时,也提高了高端花卉培育成功率的目的。     

基于ZigBee的温室环境无线测控系统

为了实现温室大棚环境的无线、远程实时监控,提出了一种以CC2430芯片为核心的ZigBee温室环境无线测控系统。描述了终端节点、路由节点和协调器节点的硬件组成和软件流程,并应用改进的Cluster-Tree路由算法组成ZigBee无线传感网络,实现数据的无线传输。利用串口通信技术实现无线传感网络与Yeelink物联网平台的通信,管理者可远程登陆Yeelink平台和手机APP查看温室环境信息以及控制节点状态。经实验测试,大棚内无线节点间的通信距离约80米,并且实现了光强、空气温湿度及土壤湿度的监控。测试表明系统构建简单,稳定可靠,为智能农业的设计提供了参考。     

基于Smith模糊PID控制的温室监控系统设计

针对温室控制系统被控对象模型的时变性、时滞性和易受干扰的问题,设计了一种基于Smith模糊PID控制的温室监控系统。该系统以MSP430F5438A单片机为核心,以PC机为远程监控终端实现了对温室温湿度的实时监测与控制。仿真结果表明：Smith模糊PID控制器具有调节时间快、超调量小、抗干扰能力强、鲁棒性好的优点。该系统与常规PID控制相比,超调量减小了11%,调节时间减小了23%,模型参数改为T=400,τ=130后,比Smith-PID控制超调量减小了15%,调节时间减小了30%。实验测试说明该系统控制精度高、稳定性好,具有很大的实用价值。     

电热泵用于蔬菜温室供热的经济性分析

现代化蔬菜温室是我国都市农业发展中的一个重要组成部分，目前这类温室的冬季加热均以燃煤方式为主．伴随着越加严重的城市环境污染，温室供热系统也面临着改造问题，需要引入清洁供热方式，热泵供热是其中的一种．本文以上海地区现代化蔬菜温室为研究对象，分析了蔬菜温室中使用电热泵供热的运行成本，并与燃煤供热方式进行了对比．就热泵供热系统在温室中的应用前景及可行性、经济性进行了分析，为热泵在温室供热系统中的应用提供了可参考依据．     

基于485总线和虚拟仪器的智能农业监控系统设计

针对传统农业监控系统的不足,为了高效利用农业资源及实现智能农业,设计了一种基于485总线与LabVIEW的智能农业监控系统。选用Arduino控制器作为下位机,以PC机为上位机,两者通过RS-485总线实现通信。系统能够对农作物生长环境系统中的温湿度、光照强度、土壤水分、CO2浓度等参数进行监控;当监控参数超限时,能够自动控制相关设备进行自动调节,从而确保农作物处于适宜的生长环境。该系统具有性价比高、扩展性强等优点,具有一定的推广应用价值。     

基于物联网的设施温室监控系统中无线传感器节点设计

设计具有低成本、低功耗、易扩展的设施温室监控设备,深入研究无线网络构成,优化网络结构、降低组网难度、提高组网效率。采用 MSP430F149为核心的处理器;采用CC2530射频芯片实现无线传输;提供多种协议接口方便传感器的扩展,给出了土壤温湿度、空气温湿度、光照传感器的选型和指标参数;由本设计的无线传感器节点作为WSN中的全功能设备同时充当路由节点,搭建了MESH型的无线传感器网络结构。经测试,通过硬件设计及网络结构搭建,系统具有结构简单、组网快捷、数据传输可靠性高等优点,能较好的满足无线传感器节点在设施温室监控中的应用。     

基于物联网技术的农业环境监测站的设计

针对农业环境检测提出一种基于物联网技术的农业环境监测站设计方案与实现过程。以瑞萨R8C单片机为控制核心实现对不同种类的环境参数检测传感器进行数据采集并进行数据格式的转换,实现对大气温湿度,风向,风速,太阳辐射度,土壤水分含量及温度的数据采集,采集器通过与单片机通信读取采集结果,并通过多种传输方式将信息发送到云计算中心服务器,通过客户端登陆农业环境监测系统实现农业环境数据的实时查看、历史数据分析及实时报警功能。通过长期实际应用,系统运行稳定可靠,能够有效实现对农业环境各项参数的监测。为农业向现代农业的转变提供了可行的低成本、高可靠的设计方案。     

温室及其蓄热层中传热与流动的研究

针对被动式太阳能温室系统,分析了玻璃顶部覆盖面倾角不同,对温室中温度及气流分布的影响。温室玻璃顶部覆盖面倾角,可以改变温室中的气流、温度分布。研究了温室蓄热层传热与流动。温室中土壤或岩床具有吸收并贮存太阳能的作用。     

基于MSP430单片机的自动灌溉演示装置

介绍了基于MSP430F149单片机的自动灌溉演示系统的软硬件设计.该系统通过单片机控制温湿度传感器和光强传感器,实现对环境相对湿度、温度、光强实时采集与处理,演示自动灌溉植物.     

温室中岩床蓄热性的分析

本文针对被动式太阳温室岩床蓄热系统,分析了岩床孔隙率、粒径和材料对岩床蓄热的影响。岩床应分层铺设, 岩床上部孔隙率、粒径相对较大;超过一定深度后,铺设孔隙率、粒径小的岩石;热容量(pc)和导热系数影响岩床平均温 度日变幅和热惯性。     

基于多传感器的实训室智能管理系统的设计与实现

针对应用化学、冷链仓储、电工电子、报关模拟等专业实训室的工作特点和工作要求,设计开发了一套基于Android平台的实训室智能管理控制系统。介绍了系统的组成与工作原理、软件开发与硬件设计方案。基于Android平台的实训室智能控制系统实现了实训室及设备的智能控制,为实训室设备管理、人员管理和教学管理提供了方便,并为实训室的安全提供保障,提高了设备的使用效率。     

BP神经网络PID控制算法在农作物干燥控制系统中的应用研究与设计

针对传统PID控制算法对于农作物烘干控制方法存在的不足,以实现对农作物高效、节能的干燥为目的,设计了一种新型农作物干燥控制系统。系统采用DS18B20、SHT10为信息采集源,将采集到的温湿度信息传递到以C8051F340单品机为核心的控制器进行整个干燥过程的控制决策。系统应用了BP神经网络PID控制算法调节温湿度。     

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。     

休闲农业用太阳能-生物质能联合驱动空调系统应用研究

本文针对太阳能-生物质能联合驱动空调方式进行了优劣分析,并对某一休闲农庄温室大棚空调系统进行设计。将太阳能-生物质能联合驱动空调系统与广泛采用的湿帘风机+生物质锅炉系统及冷水机组+燃气锅炉系统在寿命周期内进行经济性分析,利用De ST软件对温室大棚进行负荷计算,并在TRNSYS瞬态模拟软件中对生态餐饮区域的空调效果进行对比分析。结果显示:冷水机组+燃气锅炉年折算费用最高,湿帘风机降温系统费用最低,但仅可将室内温度维持28~29℃且湿度为85%左右,太阳能-生物质能联合驱动的溴化锂吸收式空调系统则能够维持适宜室内环境且电耗少、适用性强,在休闲农业领域具有较大的推广价值与优势。     

一种新型温湿度测量系统的设计

为了解决传统温湿度测量系统存在的标定和校准过程复杂而引起的精度不高的问题,文中介绍了一种新型的温湿度测量系统。该系统由瑞士SENSIR ION公司新生产的SHT11数字式温湿度传感器和日本NEC公司生产的78F9177Y单片机为核心组成,具有电路简单、免标定、精度高和可靠性好等优点。     

人工智能与自动控制

本文着重从三个方面论述了人工智能和自动控制的关系。（１）人工智能的方法和应用；指出根据差异进行搜索的策略是自动控制的反馈思想在人工智能中的体现，而智能控制是人工智能在自动控制领域中的应用的成果；（２）自动控制理论的发展；指出智能控制的自动控制向深度发展的必然结果；智能控制理论的出现标志着自动控制理论迈进了第三个发展时代；（３）智能控制和大系统；指出智能和大系统是自动控制领域是相辅相成的两处重的前没     

基于物联网的小区智能照明管理系统设计与实现

针对国内中小型LED照明企业的艰难处境和政府倡导低碳,绿色环保照明政策现状,提出了一种基于电力载波通信技术的小区智能照明管理系统的设计方案。采用微控制器、PLC芯片和传感器构建智能控制终端,实现对单灯电能、光强度等数据采集。集中器集成GPRS通信模块负责与远程控制中心建立连接,控制终端与集中器通过电力线相连,实现PC端和移动端对LED照明设备的多平台控制。重点阐述了智能控制终端的软硬件设计、系统的自定义通信协议和远程控制方法。系统实测结果表明,该系统数据传输可靠、响应时间短、成本低,易于进行远程管理和控制。     

直膨空调系统动态建模及温湿度解耦控制

基于压缩制冷循环的直膨空调系统可以通过调节压缩机转速和风机转速来实现室内热环境的温湿度同时控制,但由于系统存在工况范围大、干扰多、非线性、运行参数强耦合等问题,简单控制方法很难取得良好的温湿度控制效果。本文通过联立空调房间及直膨蒸发器的一阶微分方程,建立了直膨空调系统动态机理模型,并借利用实验数据完成了机理模型验证。利用模型分析了直膨系统降温除湿过程温湿度的交叉耦合作用。借助机理模型,设计了基于PID控制的双回路的温湿度前馈解耦控制器。该控制器通过在压缩机转速-干球温度控制回路和空气流量-含湿量控制回路分别设置前馈补偿器的方式实现了系统解耦。结果表明,所设计的前馈解耦控制器能较好的补偿直膨空调系统降温除湿过程的热湿耦合,实现室内温湿度控制的同时也具备较强的抗干扰能力。     

智能控制在造纸过程中的应用

针对造纸过程的复杂性、工艺特点及要求，本文对造纸过程的水分控制，提出模糊控制和专家系统结合的智能控制方法。实践证明该控制器满足了造纸过程对水分的工艺要求，且具有良好的鲁棒性。