温室大棚环境控制系统研究

温室大棚种植因其能实现环境条件精准控制而成为智慧农业中增产节水的主要技术措施之一.温室大棚环境控制系统以计算大棚蔬菜需水量模型为依据,通过采集温室大棚的土壤温度、空气温湿度、气压、风速、土壤湿度等环境参数,准确计算出各个不同时间段大棚蔬菜的需水量.控制系统根据分层设计理念,采用CC2530处理器,结合ZigBee协议和局域网组网技术设计而成.控制逻辑的设计和实现使得系统能够动态调节温室大棚环境,进而实现大棚作物的最佳生长条件,提高产品的产量和质量.     

温室温度分层递阶控制系统的设计与仿真

作物生长周期为小时级,温室温度变化为分钟级,两者响应时间尺度相差较大.针对这种双时间尺度特性,提出了一种温室温度分层递阶控制系统的设计方法.系统具体分为作物层和环境层.在作物层,根据奇异摄动理论获取解耦的低阶模型,设计优化控制器以求取温室温度设定值,使生产净成本达到最小,并将设定值传递给环境层;在环境层,设计模糊控制器以有效跟踪设定值.最后,对该控制系统进行了仿真验证,结果表明各层控制器均可有效发挥作用,控制效果良好.      

基于CAN总线的温室智能环境控制系统

温室环境控制对于作物的生长有着重要的意义。本文介绍了基于CAN总线的温室智能环境系统的设备组成，模糊控制器的设计原理，并且重点叙述了智能节点的软硬件设计。     

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。     

基于作物水胁迫声发射的精准灌溉模糊控制模型

设计了基于作物水胁迫声监测精准灌溉的模糊控制系统,论述了正常灌溉和精准灌溉两种不同工作方式下常规双模模糊控制策略的制定,控制策略的目标是既要保证作物正常生长又要实现节水效果.在此基础上,建立适用于作物生长环境的自学习模糊控制模型.实验表明:系统能够根据声发射号及影响作物生长的环境信息在一定范围内进行给水量的调节,实现作物的精准灌溉,避免正常灌溉时效率低下、施水过量的问题.     

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．     

基于Matlab温室模糊控制的自动施肥策略研究

随着人工智能和物联网技术的进步,我国温室农业逐渐向精准自动化农业发展.本文针对温室作物生长所需的水和养分作为控制对象,设计了一套利用PLC和上位机控制的温室自动灌溉施肥装置,以施肥回路中电导率值作为控制目标,由于系统的延迟和惯性大等特点,无法建立起电导率和电磁阀开通时间之间的函数关系,特采用模糊控制策略.利用Matlab中模糊控制器建立输入输出模糊控制规则,计算出电导率模糊控制表,并在simlink中建立仿真模型图,仿真结果显示控制有效平稳.     

日光温微喷系统的键图模型

微喷系统是日光温室中环境调节与控制、作物的生长与发育、优质和高产的根本保证.因此,微喷系统的性能对于日光温室的生产与效益有直接的影响.文中利用功率键图的理论与方法,分析、建立了温室微喷系统的键图模型,为研究日光温室微喷系统的动态性能、评价和改进微喷系统的设计奠定了理论基础.     

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。     

数据融合及模糊控制在温室大棚的应用研究

针对当前温室大棚控制系统的不足,研究数据融合及模糊控制方法在温室大棚中的应用。利用狄克逊准则(Dixon Criterion)将传感器采集的温度、湿度、光照度3个环境因子数据进行较大误差处理,并采用改进型自适应加权融合算法进行数据融合;使用MATLAB软件的模糊逻辑工具箱设计模糊控制器,以融合后的3个环境因子偏差值作为模糊控制器的输入,以加热器、通风机及补光灯等多个环境控制器信号作为输出,建立多输入、多输出的模糊控制系统。试验结果表明:该方法能使环境因子快速达到环境设置值,稳定状态时数据波动范围较小。该方法能有效改善作物的生长条件,满足温室的控制要求。     

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LabVIEW温湿度监测系统的设计与仿真

为了实现对温室大棚等温湿度要求较高的环境场所实时监测,设计一个基于LabVIEW温湿度监测系统,并结合Proteus进行联合仿真.首先设计基于单片机温湿度采集系统,并在Proteus下仿真,然后通过虚拟串口将带有时间戳的数据传输到由LabVIEW设计的上位机的界面.仿真结果表明,该系统稳定高效、界面友好,并且具有良好的扩展潜力,有很高的推广应用前景.     

日光温室土壤水分模糊控制器的设计

土壤水分作为作物生长的基本要素，是日光温室环境参数控制的重要内容。土壤水分的控制是保证温室高产、高效的关键，是发展和推广节水农业的根本方向。日光温室土壤水分的模糊控制器的结构、模糊控制的规则、模糊决策和模糊控制程序的设计，对于自动控制温室土壤水分、提高温室效率和自动化程度有重要作用。     

基于手机App的植物生长环境实时监控系统设计

针对植物生长环境温湿度监控难的问题,设计了一款可以远程实时监控空气温湿度和土壤湿度的系统.该系统采用STM32F103C8T6单片机作为微处理器,通过温湿度传感器采集空气温湿度和土壤湿度,再利用Wi-Fi模块将采集的数据上传到手机端,手机端App将数据传送到云端服务器,从而实现环境温湿度远程实时监控.仿真实验结果显示,监控系统实时性强、智能性高,符合农业生产中植物生长环境温湿度控制要求.     

专“芯”农业让农业“智慧”起来

未来农业或许是这样的:大型温室里,温度、光照度、土壤温湿度、土壤水分、空气二氧化碳、基质养分等环境参数都实时呈现在屏幕上,一旦指标不符合温室内作物生长,温室的风机、卷帘、内遮荫、湿帘、水肥灌溉等自动化设备就会自动开启,将环境按照设定进行调整;养殖场内,增温、通风、水帘、灯光、饲料投喂设备也根据监测数据进行自动控制,管理人员可以通过视频和实时环境参数进行监控;种植区内,土壤温湿度、水分、养分和空气温湿度的变化,可以自动触发水肥灌溉设备,自动调节灌溉频率和持续时间……     

种苗培育大棚气候监控系统的开发研究

通过对作物生长环境因素的剖析 ,确定了大棚种苗培育的最佳生长发育环境条件 ,设计研制出以 89C5 2单片机和 32位微机为核心的温室大棚气候环境监控系统 ,极大地提高了种苗生长效率 ,并取得了良好的经济效益和社会效益     

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。     

温室温湿度遗传模糊神经网络控制仿真研究

利用模糊神经网络对温室夏季温湿度控制进行了仿真研究 ,同时为了克服BP算法收敛速度慢和局部极小这两大弱点 ,采用改进的遗传算法对网络的参数进行训练 ,从而为将模糊逻辑、神经网络、遗传算法三者有机地结合起来应用于温室环境控制的可行性提供了理论依据     

日光温室微喷系统的键图模型

微喷系统是日光温室中环境调节与控制、作物的生长与发育、优质和高产的根本保证。因此，微喷系统的性能对于日光温室的生产与效益有直接的影响。文中利用功率键图的理论与方法，分析、建立了温室微喷系统的键图模型，为研究日光温室微喷系统的动态性能、评价和改进微喷系统的设计奠定了理论基础。     

基于物联网技术的农业大棚环境监控系统设计

为了提高对农业大棚环境的监测,系统从物联网技术的三层结构概念出发,采用感知互动层、网络传输层、应用服务层进行设计。感知互动层采用Zig Bee无线通信技术构建一个无线传感器网络,负责感知农业大棚中作物生长环境,包括农业大棚中的空气温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温湿度、通风状态等。网络传输层采用以太网通过TCP/IP协议进行传输,应用服务层通过个人计算机上的应用程序来实现对系统信息的管理,并且与计算机上的专家系统连接,对农业大棚中作物生长环境进行自动控制。系统主要涉及传感器网络拓扑结构的选择优化及传感器节点的电路设计、网络传输层的结构设计、应用服务层的应用程序设计及信息在专家系统中的融合算法。传感器节点采集数据通过Bayes滤波算法进行处理提高数据的可靠性。传感器节点选用无线收发器CC2430芯片设计。实验表明,系统实现了对农业大棚作物生长环境的实时监测,但系统中采用Bayes滤波算法还需进一步改进,系统的稳定性也有待更一步提高。