Monitoring System for Field Soil Water Content Based on the Wireless Sensor Network

[Objective] To water content monitoring study the application of wireless sensor network in field so and to discuss the methods for solving the problems of low sampling rate, high cost and poor real-time in actual monitoring. [Method] The architecture of wireless sensor network, network nodes, hardware design as well as principle for the program structure of software operating system and corresponding parameters were analyzed to illustrate the characteristics of monitoring system for field soil water content based on wireless sensor network, and the advantages in application of this system. [Result] Sensor nodes could correctly collect and transmit soil water content, realize stable data transmission of soil water content, indicating that wireless sensor network is suitable for real-time monitoring of field soil water content. [Conclusion] This study indicates that wireless sensor network possesses a widely application foreground in the development of agriculture.

基于.NET的农业生产环境信息监测系统

针对农业生产环境信息化管理的需求,在Microsoft.NET平台上结合C#语言和ASP.NET技术,构建了基于.NET的农业生产环境信息监测系统。采用B/S体系结构模型,设计了系统功能与数据库,着重解析了诸如.NET组件设计、ADO.NET数据访问、Ajax动态更新页面、多媒体嵌入以及系统安全等几个关键技术。该系统通过试验分析与示范验证,具有较好的实用性、安全性和可维护性,有效实现了农业生产过程中多元环境信息的实时监测和远程共享,为农业生产管理提供了及时准确的科学依据。

基于WSN的农业温室环境监控系统

设计了一种基于无线传感器网络的智能化温室环境监控系统,实现了对温室内多个采集节点的温度、湿度以及光照强度的远程监控,并且通过上位机的温室环境监控软件实现了数据的显示与处理。此外,为了更合理地调控温室环境,系统建立了各种环境预测模型,对未来一段时间内温室的环境数据值进行了预测,以避免异常的发生,极大地减小农作物的经济损失。该系统结构设计合理,有良好的可维护性和可扩展性,能够满足温室环境监控的应用需求。

基于WSN的农业环境信息监控系统软件开发

在农业环境信息监测硬件系统的基础上,开发WSN-AEIMC(无线传感器网络农业环境信息监控)系统软件,该软件由上位机监控软件和嵌入式Web服务器组成。上位机监控软件基于Qt、数据库技术设计、开发,具有实时数据曲线绘制、历史数据查询及网络拓扑结构显示等功能,能实现远程自动监控环境信息和ZigBee网络参数。设计的嵌入式Web服务器支持智能移动终端浏览环境信息,查询历史数据,显示历史曲线,发送控制命令等功能。WSN-AEIMC系统软件提供Internet、GPRS的通信接口,集成传感器数据的处理机制,设计人机接口和图形化界面。测试结果表明:WSN-AEIMC系统软件具有界面友好、功能完善、人机接口丰富等优点,能驱动WSN-AEIMC系统实现有效监测和控制农业环境信息的需求。

基于激光传感控制的农业大棚监测系统设计

为了提高农业大棚监测中激光传感控制能力,提出一种基于激光传感控制的农业大棚监测系统设计方案。构建用于农业大棚监测的激光传感器信息采集节点自适应覆盖和网络结构组网模型,对激光传感器采集的农业大棚的温度和湿度数据进行信息融合处理,采用量化信息融合识别方法提取农业大棚监测中激光传感数据的相关功率谱特征信息,根据特征提取结果进行大数据聚类分析,构建农业大棚检测的激光传感控制算法,采用信息反馈调节方法实现激光传感优化控制。采用嵌入式集成控制技术进行农业大棚监测系统的优化设计,系统硬件结构包括激光传感信息采集模块、温湿度调节模块、程序加载模块、通信模块、物联网组网模块等,在集成DSP环境下实现系统的硬件设计。测试结果表明,采用该系统进行农业大棚监测的可靠性较好,激光传感控制能力较强。

机器视觉技术在精细农业中的研究进展

精细农业以节约投入、增加产出、提高投入物利用率、减少环境污染为目的。快速、准确地采集各种农田信息,有效地监测农业对象是实施精细农业的重要基础。机器视觉技术由于其非破坏性、精度高、成本效率高、信息量大、灵活等特点,在精细农业中得到了广泛的应用。为此,通过对大量参考文献进行分析,发现机器视觉在精细农业中的主要研究方向集中在农业机械自动导航、作物生长信息检测、变量控制等方面。同时,对机器视觉技术在上述领域中的研究情况进行分析和总结,并讨论了未来机器视觉技术在精细农业中应用存在的问题以及发展前景。

无线远程监控技术在设施农业管理中的应用与展望

本文针对农业生产现场分散偏远等特点,通过传感器、无线通信、互连网络等技术的集成与优化,设计并实现了1种无线远程数据采集系统,可进行远距离、多要素、多目标相关数据的采集、传输与网络发布。为了验证该系统在信息远程传输与管理上的功能,分别在温室大棚、沼气池、畜禽水产养殖场、农业园区等场所进行了应用。结果表明,系统性能稳定、采集数据可靠,可通过数据分析,实现对异地远距离对象的诊断与管理,具有广泛的应用前景。

基于无线传感器网络的农田土壤水分监测系统

[目的]研究将无线传感器网络应用于农田土壤水分监测,探讨解决实际监测中采样率低、成本高、及实时性差等问题的方法。[方法]通过对无线传感器网络体系结构、网络节点硬件设计以及软件操作系统结构的原理和相应参数分析,说明基于无线传感器的农田土壤水分监测系统的特点,及利用该系统的优点。[结果]传感器节点可正确采集并传输土壤含水率,实现稳定的土壤水分数据传输,说明无线传感器网络适合农田土壤水分的实时监测。[结论]该研究表明无线传感器网络在农业发展中具有广阔的应用前景。

信息化技术在北京市设施农业生产中的应用及推广建议

设施农业具有环境封闭、便于调控的特征,信息化与机械化技术的融合,能够降低劳动强度,提高工作效率和经济效益,推动设施农业的发展。介绍了信息化技术体系的组成,常用的信息监测与环境调控设备,并提出了设施信息化技术的推广建议。

农业生产环境监测系统软件设计

针对农业生产环境的智能化管理需求,采用VC++6.0和MySQL数据库技术设计了信息远程监测系统.将传感器节点数据通过紫蜂(ZigBee)无线网络传至网关节点,再由串口上传至本地个人计算机(PC机),实现农业生产环境信息的远程监测;采用客户机/服务器体系结构模型,在VC++6.0开发平台上结合C++语言和MySQL数据库技术设计监测系统的实时数据监测、动态分析、历史查询和异常报警功能;利用MSComm控件设计PC机与下位机之间的串行通信程序,采用结构化查询语言操作数据库,通过开放数据源互联配置实现与MySQL数据库之间的互联.在终端节点接入温湿度传感器,将采样时间设置为20 min,系统上位机能够稳定地接收和显示下位机上传的温湿度值;通过设置温湿度异常标准值,当监测数据超出阀值时,系统能及时报警并记录异常信息和状态.实验结果表明系统实现了农业生产多元环境信息的实时、有效的监测,具有较好的稳定性、实用性、安全性和可维护性.

3G技术在农业大棚远程控制中的应用

在农业大棚生产中,利用3G技术,将远程控制与农业生产自动化结合起来,将大棚中采集的数据信息、图片和视频等定时传递给管理员,管理员通过3G手机或电脑等各类移动设备接收和发送数据,实现大棚远程控制的目的。该技术可提高农业成产率,改善劳动环境,增加劳动舒适性,优化各种农业资源的配置,在农业现代化进程中有很大的应用前景。

热带农业环境远程监控平台系统的技术与实现

主要利用RS-485总线、无线移动网络(GPRS)、互联网(Internet)和数据库技术等实现热带农业环境数据远程采集平台系统。通过后台系统对环境数据进行挖掘、分析与推理,从病虫害数据库中实时智能检索并预测近期可能发生的病虫害,为我国热带农业决策、生产管理及病虫害防治提供一种简单有效的途径。

设施农业中传感器的选择及环境测控系统的设计

针对陕北地区特殊的农作物生态条件,介绍了发展设施农业需要检测的各种环境因素并对相关传感器进行了分析,提出了选择标准,给出了设施农业环境测控系统的硬件和软件设计方案。实践证明,该方案设计合理,思路清楚,原理清晰。

生态环境监测质控考核信息化分析与评价

质控考核是监督管理实验室数据质量的有效方法,通过信息化分析质控考核参与者的结果报告和原始记录等信息,能够全面掌握'人''机''料''法''环'等不同方面对于生态环境监测的影响。本文以辽宁省2017年环境监测机构测定有证标准样品中化学需氧量(COD)的质控考核为样本,利用质控考核信息化分析,有效掌握辽宁省化学需氧量监测分析技术水平,发现化学需氧量监测分析中存在的问题。也可以通过开展其他生态环境监测项目的质控考核对考核情况进行信息化分析,进而掌握和提升各地区生态环境监测技术水平。

西部农业生态环境监测和信息化服务体系研究

采用系统分析的方法,在分析西部农业发展面临问题的基础上,提出了建设西部省域农业生态环境监测与信息化服务体系的方案;同时,讨论了农业生态环境监测和信息化服务体系建设的目标、内容及其相互关系,对西部省域农业生态环境监测和信息化服务体系建设具有重要参考价值。

生态环境监测实验室信息管理系统的开发与应用

数据质量是生态环境监测工作的生命线,确保数据真实、准确、全面是环境监测工作的首要职责。影响数据质量的关键因素包括现场监测和实验室检验检测等过程操作、实验室的资源状况以及实验室的质量控制手段等。为此,设计开发了实验室信息管理系统,将环境监测的重点过程及其资源情况有机结合至系统中进行管理和有效控制。该系统具备操作流程管理、资源管理、质量管理和数据查询统计功能,其中资源管理包含人员管理、仪器管理、方法管理和物料管理4个部分,实现过程操作自动化和资源管理动态化,同时加强质量控制。该系统的建立,提高数据准确性和工作效率,降低安全风险,提升实验室的综合管理水平,可以在生态环境监测实验室进行推广使用。

基于模糊解耦控制的玻璃温室大棚的环境监控

针对农业大棚环境控制中数据繁杂、耦合性强和控制精度差等现象,提出了一种将多传感器数据融合、解耦控制和模糊PID控制相结合的自适应控制策略,并设计了解耦控制器和模糊PID控制器。该控制策略通过对中位值平均滤波算法的加权优化,将优化后的数据输入控制器中,对环境数据实时跟踪,实现对农业大棚环境的精确控制。利用Simulink对控制系统进行仿真,结果显示,该控制策略相较于传统PID控制和模糊PID控制的反应速度和稳定性有明显提高,并且在农业大棚智能控制的实际应用中取得较好的效果。

信息机房动力环境监控系统的研究与应用

随着信息化建设的快速发展,信息机房的各种设备日益增多,且必须安全稳定运行。单靠信息运维人员日常的几次巡检无法在第一时间内发现并排除设备或系统故障,这将存在较大的安全隐患。介绍了信息机房动力环境监控系统建设的技术方案及实施方案,通过信息机房动力环境监控系统的建设,对信息机房所有设备都实现实时监控及报警管理,从而确保信息机房设备及系统安全稳定运行。

简易拱棚环境自动监控系统设计与试验

个体农户所经营的农业简易拱棚受经济条件与占地面积等因素限制,无法直接移植标准温室大棚的环境监控系统,导致其内部环境管理存在缺失。为此,文中设计一套低成本、能实现简易拱棚内温湿度信息监测以及根据作物生长农艺要求自动对棚内温湿度进行调控的监控系统。基于微控制器与多种传感器结合的嵌入式技术设计棚内环境自动监控系统,利用Proteus软件对系统进行仿真测试。仿真结果表明:文中所设计的湿度补偿程序与温湿度信息采集程序可实现棚内温度与空气相对湿度等信息的采集,且当棚内温湿度不在设定阈值范围内时,系统能够实现对温湿度等环境参数的自动调整与控制。在仿真分析的基础上,对监控系统进行试验测试。结果表明:系统温度监测精度为±0.6℃,空气相对湿度监测精度为±1.1%,监测误差比SHT11传感器的正常误差低3%;且在试验过程中,系统能够通过环境控制模块对其内部超出设定阈值范围的环境进行改善,从而提高拱棚内环境质量。

农业生态环境监测现场采样质量控制与管理

农业生态环境监测过程中,现场采样质量的控制效果会直接影响农业生态环境监测成果,由于现场采样过程中易受到多种不利因素的影响,增加了现场采样质量控制与管理的难度。基于此,重点从4个方面论述了农业生态环境监测现场采样质量的控制与管理,一是制订详实可行的现场采样方案,二是做好现场采样的监测管理和监督,三是采样结束后的质量控制,四是强化现场采样人员的责任。