一种全水域水质监控系统设计与实现

为提高水产养殖业的自动化水平,应用嵌入式单片机技术设计实现了一套低成本集约化水产养殖监控系统,实现水产养殖环境中溶氧、p H值、水温、氨氮等多个水质参数的在线的定点和移动监测,并能通过配置的执行机构进行水环境自动调控。本系统中定点监测采用了分布在池塘采样点的水泵连接采样池方式,移动监测采用了具有传感器和Zig Bee定位功能的水质参数采集装置,均可实现全水域水质参数的采集,大大节省了传感器的布置和维护成本。监控基站可以通过其自带的人机交互模块进行实时显示,并存入基站自带存储模块实现数据备份,且能够通过RS485通信方式传输到远程控制中心主机的上位机软件,以便于进行进一步的智能控制和分析。该系统具有低成本、高可靠性、模块化软硬件设计等优点。

可控环境生产系统建模、仿真与控制研究进展

可控环境生产系统属于复杂系统,目前对这类系统的建模及控制问题没有形成系统的方法与理论,因此在对这类系统进行控制时,缺乏理论依据.本文在回顾过去几十年可控环境生产系统建模与控制的各种方法的基础上,探讨了当前可控环境生产系统在系统建模、仿真及控制中存在的问题,如支持生产可使用的作物生长数学模型信息的不完整性,水肥系统的模型信息的时间尺度问题,环境模型的动态时变特性以及作物、土壤、大气相关变量的作用关系,耦合的多环境因子的控制问题、包括能耗在内的冲突多目标控制问题和考虑模型误差和气候突变等不确定性的鲁棒控制问题等.在此基础上,根据系统的特性:多变量,非线性,多模型(作物模型,土壤模型,大气模型)、模型之间强耦合、大尺度、能量有限、分布参数、冲突多目标等的特点,提出了该系统有效建模、仿真、控制急需解决的瓶颈问题和可能的研究趋势.