智能温室远程监控系统设计

温室的智能化管理是农业自动化的重要应用领域.结合最新的ZigBee技术,设计开发了一套温室监控系统,通过在温室大棚内布置无线传感器网络,实现对温室环境的自动监测和控制.分析了系统的体系结构,重点介绍了系统关键模块设计和上位机系统设计.系统应用测试表明,可以满足温室生产监测控制和远程管理的应用需要,为下一步研发温室生产精准监控系统奠定了基础.     

温室综合环境控制技术

研究了对温室中主要环境因素温度、湿度、光照、CO2浓度等进行有效管理和控制的策略,介绍了温室环境控制特点和建立环境控制数学模型方法,分析了各控制算法的特点,探讨了目前在温室环境控制中存在的主要问题及今后的发展方向.     

温室温湿度控制系统设计

现代农业技术发展中,温室栽培已经成为促进农村经济发展、丰富城市菜篮子工程的重要方式。温室栽培中,花卉及特殊要求植物对温湿度控制要求较高,传统的温室大棚不能满足这类植物生长的需要。现代自动化温湿度监控系统在这类温室的应用为种植户带来了新的控制方式。通过对温室温湿度的良好控制,为植物的生长提供良好的环境,为保障种植物的经济效益奠定了坚实的技术基础。本文针对温室温湿度控制系统的设计进行了简要论述。     

日光温室环境参数控制系统的设计研究

环境参数是作物速生、高产的必要条件，是日光温室研究和建设的重点内容。在分析国内外现状和水平的基础上，设计研究了适合我国温室条件、并采用模糊控制的环境参数的自动控制系统。介绍了这种可调节温室温度、湿度、土壤水分、光照等参数的控制系统的设计。该系统不仅能自动测量温室环境的参数，而且能根据测量值对温室环境参数进行自动控制，这对实现日光温室环境控制的自动化有一定的推动作用。     

实验温室温度系统混杂控制器设计与分析

温室环境调控系统是一类具有离散设备控制和连续环境因子输入输出的混杂系统.传统温室控制算法大都没有考虑温室的混杂特性,采用系统建模与古典或现代控制算法控制温室环境系统,缺乏对中国温室实际情况设计控制器和分析系统的混杂特性.为此基于混杂自动机理论,结合实验温室的降温设备,设计了夏季温度混杂控制器,并分析其执行的非阻塞性和确定性.春季和夏季实验表明,该控制器能根据设定值合理及时地切换控制设备状态.此外,建立了夏季和冬季两种典型模式的控制器框架,通过分析2013年夏季至2014年夏季温室内日最低温度,得到切换两种模式的参考时间设定值,为实现温室周年连续控制提供设定参数,对实际生产控制具有指导意义.     

基于T-S模型的智能温室控制系统的设计与实践

针对我国温室控制系统自动化程度低的问题，在对模糊控制算法研究的基础上，设计了一种基于T-S模型的智能温室控制系统，并通过三菱可编程控制器搭建了温度调节偏差小、稳定性高的小型智能温室模型.经过实验测试，可以满足自动调节环境因子参数来适应农作物生长的需求，提高农作物的质量与产量.     

温室模糊控制系统设计

针对温室环境控制的特点,介绍了温室控制系统的硬件组成,重点介绍了温度和相对湿度的模糊控制推理机制,给出了执行机构的模糊控制规则.测试结果表明了本控制方案是有效的.     

基于ZIGBEE技术的温室大棚环境监控系统设计

温室大棚的环境检测与控制是当前农业自动化的热点问题之一,基于ZigBee技术的无线大棚环境监控系统能够满足大棚环境监控系统所提出的低功耗、低成本以及方便后期规模扩展等要求,实现了真正意义上的无人值守,能够对各大棚的环境进行自动监控与调整,具有一定的工程实际意义和市场价值。     

智能化温室大棚控制系统的研究

采用新型的上、下位机结构模式设计了一套能实时控制温室内温度、湿度、光照以及CO2浓度等多个参数的测控系统.在该系统中利用各种传感器能够实现对温室内的环境参数进行数据采集;经过分析处理及自动调节控制,可以使温室中的环境参数处于事先确定的最佳值,为农作物的生长提供良好的生长环境,满足现代智能化温室的需要.     

温室用智能移动喷灌机的研发与应用

针对国内大型连栋温室内缺乏技术先进的灌溉设备的现状,在广泛调研的基础上,开发了适合国内温室生产特点的智能型移动喷灌机.主要由供水系统、行走系统、电器控制系统组成,综合采用了编程控制、变频调速、无线遥控等技术,具有使用方便、自动化程度高、喷洒均匀度高等特点,已在全国各地推广应用.     

网纹甜瓜营养液深液流栽培管理与环境调控

采用营养液深液流栽培方式,以网纹甜瓜为研究对象,根据作物生长发育不同时期对于温度、湿度、光照强度和营养液组分的不同要求,采用自主研制的温室环境测控系统,调节并控制网纹甜瓜生长的小气候环境和根际环境.一茬网纹甜瓜营养液深液流栽培实验证明,自主研制的营养液自动循环系统和基于CAN总线的温室环境测控系统能够完成预期的环境调控任务,作物生长快、产品无污染、品质优.     

基于MPI网络的温室监控系统

本文在分析国内现有先进温室控制系统的基础上,结合先进工业控制网络理论,提出了基于MPI网络的温室自动监控系统。该系统以PC作为远程监控设备、PLC作为现场控制设备、触摸屏及文本显示器作为现场监控设备,采用MPI通信协议。同时,给出了基于PC和基于触摸屏的两类不同档次的HMI,分别实现网络远程监控和单温室现场监控功能。该系统投入运行后,较好地实现了工艺控制要求,控制过程稳定可靠,具有较高的性价比,是一种更经济的温室网络监控系统。     

基于模糊控制算法的温室温度监控系统研究

针对传统温室大棚管理水平落后,成本高、自动化程度低等问题,本系统利用模糊控制算法建立了温室大棚环境温度的数学模型,对温室大棚环境温度状况进行实时监控,增加了测控过程的稳定性,避免了人工操作的主观性和随意性,提高了环境温度测控的精度和效率,保证了温度调控精度小于±1℃,适应了现代种植业科学生产和自动化管理的要求,具有较好的实用价值和应用前景。     

日光温室土壤水分控制系统的设计

土壤水分是作物生长必需的要素，而根据作物的生长要求调整土壤的水分是Et光温室环境控制的重要内容，是实施农业高产高效的关键技术。通过研究设计了可用于温室土壤水分的测量系统。介绍了其方案设计、电路设计和传感器的选择等问题。该项研究为实现温室环境参数的自动控制奠定了基础。     

温室黄瓜环境管理智能决策支持系统初探

以黄瓜温室栽培和环境控制试验中所建立的一系列作物模型、环境模型和经济模型为基础，以Delphi6．0为软件开发环境，建立温室黄瓜环境优化调控管理的智能决策支持系统．该系统以兼顾作物生长和经济效益为目标，能够根据各种气象参数，给出温室环境实时控制最佳环境参数．     

日光温室光控系统的设计

日光温室的光环境对于作物的生长和发育起着决定性的作用，日光温室光环境的自动控制是实现温室高产高效的重要内容。笔者研究、探讨了可用于温室采光和补光的控制系统。介绍了该系统的方案设计、元件选择和控制电路的设计，为实现日光温室光照自动控制奠定了基础。     

基于STM32F401的温室害虫物理防控物联网系统

以高性能嵌入式系统ARM STM32F401作为控制核心,利用数字温度传感器DS18B20和RHD40湿度传感器及光照度、CO_2、氮磷钾NPK传感器分别采集温室内温度与湿度及其他相关参数数据,并通过Wi-Fi模块EMW3080将数据传输给上位机,上位机将数据保存到数据库进行管理,并对数据分析,作为深入研究温室蔬菜生长环境参数的调控的数据基础.需要防控害虫时,STM32F401控制相关的设备,将温度和湿度调到设定值,并保持若干个小时,达到防控害虫的目的.结果表明:在温度40℃、湿度85%~90%、保持时间4 h的条件下,系统能有效防控温室种植的豆角、黄瓜等蔬菜的蚜虫,代替了农药防控害虫,实现了温室的有机生态种植,为温室防控农作物害虫提供了一种基于物理热学的技术思路.     

基于主从组合式温室环境参数测控系统

根据温室大棚环境参数测控实际需要,设计了一套主从组合的分布式测控系统。该系统由主测控单元和不同类型的从机测控模块构成。主测控单元采用STC12C5A32S2单片机,液晶显示温室全部参数和当前控制状态,直接测控温湿度和CO2浓度,并集中温室各种参数进行模糊控制运算;从机模块有土壤含水率测控模块和光照度测控模块。这种结构主机单片机数据存储量较大,便于模糊控制专家系统数据存储、修改和系统升级,且操作方便,显示信息量多,人机交互界面友好;部分参数测控集中于主机,减少了从机数目,提高了系统的可靠性;可以根据需要选用不同类型和数量的从机,实现温室的分区分块控制。