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基于物联网的温室智能监控系统设计 总被引：15，自引：0，他引：15
根据现代温室监控与管理需求,基于物联网技术框架,设计并实现了一种基于物联网的温室智能监控系统。系统由现场监控子系统、远程监控子系统和数据库3部分组成。采用基于分布式CAN总线的硬件系统实现环境数据的实时采集与设备控制,将分布图法应用于采集系统离异数据的在线检测。为了提高远程监控子系统的响应速度与交互性,采用了基于异步Java Script和XML技术(Ajax)的Web数据交互方式。结合温室环境调控的特点,将基于混杂自动机模型的温室温度系统智能控制算法应用于实际系统,实现了温室环境的自动调控。为保证设备控制的安全性,采用轮询法实现了现场监控子系统和远程监控子系统中设备状态的同步,并将基于Zernike矩的图像识别技术应用于双向型设备的状态检测,实现设备的自动校准。试验表明系统数据传输稳定,环境调控可靠,满足现代温室智能监控的需求。 相似文献
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《节水灌溉》2017,(5)
针对现有Zig Bee远程灌溉系统时延过大,结合6Lo WPN网络技术的快速演进,在考虑实现自动化、精准化现代农业的基础上,设计了一种基于6Lo WPAN的水肥一体化智能滴灌系统。该系统采用6Lo WPAN协议实现无线传感器网络(WSN)与IPv4/IPv6网络之间的点到点通信,实现了土壤温度和湿度的实时监测,根据不同作物对湿度的要求远程控制电磁阀进行水或水肥的灌溉。详细描述了系统硬件框架和软件框架实现过程,最后基于Lab VIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)软件开发了智能滴灌系统的上位机管理软件。试验结果表明,基于6Lo WPN的WSN与IPv4/IPv6网络可以相互通信,该系统能准确获取土壤湿度和温度数据,通过上位机管理软件可远程控制电磁阀进行灌溉将湿度保持在设定的范围内。系统测试结果表明,6Lo WPN滴灌系统比现用的Zig Bee滴灌系统时延小,有一定的推广潜力。 相似文献
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《中国农村水利水电》2015,(10)
采用电力线载波通信、闭环控制等理论与技术,基于MSP430、STC15和GSM设计了一套智能灌溉控制系统。系统依托既有的电力线缆搭建通信网络,具有主从分布式结构,能通过手机远程监测土壤含水量、温度并控制灌溉启停,含有闭环自动控制子系统,能实现自动灌溉控制。对系统的功能、原理和设计方案进行了介绍并详细说明了系统的软、硬件设计。测试结果表明,系统实现了预期的功能。本系统稍加拓展还可获得更广泛的应用,具有一定的研究价值和实用价值。 相似文献
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基于植物全生育期的精量智能灌溉控制器设计 总被引：2，自引：0，他引：2
根据设施温室作物种植灌溉的节水需求,设计了一款基于植物全生育期的智能精量灌溉控制器。控制器选用高性能MCU为核心;采用HMI作为系统和用户之间信息交换的桥梁;采用流量传感器控制植物精量灌溉;采用短距离无线通信和GPRS相结合的传输方式在农业物联网架构中充当中间件设备;根据用户需求设计了可供用户选择的3种智能灌溉策略,采用专家辅助决策的知识挖掘技术制定植物全生育期的灌溉处方。试验表明,系统运行稳定,操作简便,节水效果明显,有较大的推广应用空间。 相似文献
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为提高智能灌溉系统大面积推广和系统节点能量利用效率,采用MPPT算法结合太阳能、超级电容、聚合物锂电池设计出基于STM32智能灌溉WSN节点自供电系统。利用Matlab软件,搭建光伏电池模型分析光伏特性,完成系统供电设计与模块选型,并设计能量管理电路,结合Qt平台开发监控软件。结合软件对系统进行测试分析,软件平台读取光伏电池及锂电池电压、电流实时数据,同时计算MPPT效率。经实验验证,系统整体运行良好, WSN节点采用太阳能光伏电池供能结合聚合物合锂电池、超级电容储能工作寿命较长,MPPT效率在86%附近小幅度波动,WSN节点自供电系统设计有效解决了传统节点单个电源引起能量不足缺陷,为智能灌溉系统普及与推广提供试验支撑。为WSN节点自供电提供新思路与设计方案,有效提升智能灌溉系统可靠性与实用性,在一定程度上提高农业灌溉效率和智能化水平。 相似文献
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基于GSM通信技术设计一种灌溉机组远程控制系统。当需要进行灌溉系统远程控制时，利用移动终端或系统监控平台发送灌溉控制指令，控制系统当中的GSM通信模块将控制指令传输至微处理控制器，进行灌溉控制模块的驱动和触发，实现灌溉机组远程控制。试验结果表明：远程控制系统能够根据控制指令进行相关动作的控制和执行，且具有较高的通信可靠性。 相似文献
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为了满足对拖拉机智能定位的需求,提出了一种基于粒子群优化和WSN的智能定位监测系统。该系统将粒子群优化算法与WSN无线传感器通信技术相结合,应用于车辆的实时定位,并利用Mat Lab对定位算法进行了仿真实验。结果表明:该系统能够准确估计拖拉机的位置,误差系数较小,能够准确完成对目标定位的功能,具有可靠性高、实时性强等优点。 相似文献
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采用Citect组态软件、无线传感器网络（WSN）、和GPRS模块,开发设计了一套分布式精确灌溉的闭环远程SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统。该系统主要由上位机、灌溉监控器、WSN、GPRS无线通讯模块和灌溉阀门系组成。其中,无线传感器网络采用地上和地下的混合拓扑结构,灌溉控制器通过土壤水分含量调控区域面积内的灌水量;远程监控中心采用Citect组态软件实现数据、人机界面管理,并可以通过web发布来实现高层次的监控。测试和试验过程中,数据采样间隔设定为30min,选用4组WSN节点,分别测得深度为5cm和35cm处的土壤温度、含水量,测试结果与普通灌溉相比可节水约20％。该系统实现了灌溉的在线自动监控和作物的精量灌溉,创新性的建立了一种地上、地下混合结构的无线传感器网络模型,为进一步研究奠定了基础。 相似文献
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Control engineering approaches may be applied to irrigation management to make better use of available irrigation water. These methods of irrigation decision-making are being developed to deal with spatial and temporal variability in field properties, data availability and hardware constraints. One type of control system is advanced process control which, in an irrigation context, refers to the incorporation of multiple aspects of optimisation and control. Hence, advanced process control is particularly suited to the management of site-specific irrigation. This paper reviews applications of advanced process control in irrigation: mathematical programming, linear quadratic control, artificial intelligence, iterative learning control and model predictive control. From the literature review, it is argued that model-based control strategies are more realistic in the soil–plant–atmosphere system using process simulation models rather than using ‘black-box’ crop production models. It is also argued that model-based control strategies can aim for specific end of season characteristics and hence may achieve optimality. Three control systems are identified that are robust to data gaps and deficiencies and account for spatial and temporal variability in field characteristics, namely iterative learning control, iterative hill climbing control and model predictive control: from consideration of these three systems it is concluded that the most appropriate control strategy depends on factors including sensor data availability and grower’s specific performance requirements. It is further argued that control strategy development will be driven by the available sensor technology and irrigation hardware, but also that control strategy options should also drive future plant and soil moisture sensor development. 相似文献
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为了实现精准灌溉和节约用水的理念,提出了基于嵌入式Linux内核移植设备驱动的温室微喷自动装置。通过分析温室参数和作物生产信息,利用传感器网络采集温室内温、湿度等环境因子,采用微喷灌调节和控制温室内环境,为农作物生长提供最有利的条件。文中重点研究了嵌入式内核系统、传感检测网络、数据处理单元及水泵送水管道组件的微喷自动控制装置,并搭建了试验平台。试验表明:该系统能实现对温室环境实施实时监测,可通过电磁阀控制执行器进行微喷灌水,有效控制环境因子,可靠性强、稳定性高,对微喷灌溉应用于农业种植具有重要指导意义。 相似文献