ZigBee 和线阵 CCD 技术在西藏智能温室中的应用

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智慧大棚设备实施方案

智慧大棚设备实施方案

智慧大棚设备实施方案智慧大棚是一种利用现代信息技术和先进设备来实现对植物生长环境进行精准监测和智能调控的农业生产模式。

在智慧大棚中,各种传感器和控制设备可以实时监测和调控温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因素,从而提高作物的产量和质量,降低农业生产成本,实现节水、节肥、减少农药使用等目标。

本文将介绍智慧大棚设备的实施方案,以期为农业生产提供更多技术支持和发展空间。

一、传感器设备。

1. 温度传感器,安装在大棚内部,实时监测大棚内的温度变化,并将数据传输至中央控制系统。

2. 湿度传感器,监测大棚内的湿度变化,及时调节喷灌系统,保持适宜的湿度环境。

3. 光照传感器,监测光照强度,根据光照变化调节遮阳网和补光灯,保证作物光合作用正常进行。

4. CO2传感器,监测大棚内CO2浓度,及时通风换气,保持适宜的CO2浓度。

5. 土壤湿度传感器,监测土壤湿度,根据作物需水量,实现精准灌溉。

二、控制设备。

1. 温室控制系统,根据温度传感器的数据,控制温室内通风、遮阳、加热等设备,保持适宜的温度环境。

2. 喷灌系统,根据湿度传感器和土壤湿度传感器的数据,实现对喷灌系统的智能控制,准确浇水,节约用水。

3. 光照调节系统,根据光照传感器的数据,自动调节遮阳网和补光灯,保证光照强度的均匀和稳定。

4. CO2调节系统,根据CO2传感器的数据,自动控制通风换气,保持适宜的CO2浓度。

5. 智能灌溉系统,根据土壤湿度传感器的数据,实现对灌溉系统的精准控制,减少浪费,提高用水效率。

三、监测管理系统。

1. 数据采集与存储,对传感器采集的数据进行实时采集和存储,建立大棚环境数据的历史数据库。

2. 数据分析与预警,对采集的数据进行分析,实现对大棚环境的智能监测和预警,及时发现问题并采取措施。

3. 远程监控与控制,实现对大棚设备的远程监控与控制,方便农户进行远程管理,提高生产效率。

四、实施方案。

1. 设备选型,根据大棚类型和作物种类,选择合适的传感器和控制设备。

基于zigbee的智能花卉养殖系统设计

基于zigbee的智能花卉养殖系统设计

基于zigbee的智能花卉养殖系统设计1. 引言1.1 研究背景智能花卉养殖系统是当前智能农业领域的一个热门研究方向。

随着人们生活水平的提高和生态环境的改善意识增强,越来越多的人开始关注植物种植和养殖。

传统的花卉养殖方式存在着很多问题,如需要大量人力管理、易受天气影响、无法实时监测植物生长情况等。

设计一种智能花卉养殖系统,能够实现对花卉生长环境的监测、自动调控和远程控制,具有重要的意义。

1.2 研究意义智能花卉养殖系统是一种结合智能化技术和农业种植的创新系统,具有重要的研究意义。

智能养殖系统能够实现对花卉生长环境的实时监测和控制,能够有效提高花卉的生长质量和产量,帮助农民提高种植效率和经济效益。

智能系统可以实现自动化管理,减轻农民的劳动强度,提高种植的便捷性和灵活性。

智能系统还可以实现对花卉生长数据的采集和分析,帮助农民科学合理地调整种植方案,提高养殖技术水平。

智能花卉养殖系统的研究意义在于提高种植效率、降低成本、提高产量和质量,推动农业生产方式向智能化、数字化的方向发展。

1.3 研究目的本研究的目的是为了设计基于zigbee的智能花卉养殖系统,实现对花卉生长环境的监测与控制,提高花卉养殖效率和质量。

具体包括以下几个方面的研究目的:1. 提高花卉养殖效率:通过对花卉生长环境进行实时监测,及时调整光照、温度、湿度等参数,使花卉在最适宜的环境条件下生长,提高生长速度和产量。

2. 提高花卉养殖质量:通过智能控制算法的设计,解决常规养殖中易出现的问题,如水分不足、光照不足等,保证花卉的健康生长和良好品质。

3. 提高养殖的智能化水平:利用zigbee通信模块实现设备之间的数据传输和控制,使系统具有远程监控和控制功能,实现智能化养殖管理。

通过以上研究目的的实现,可以为花卉产业提供更为智能、高效的养殖管理方案,推动花卉产业的发展和提升。

2. 正文2.1 智能花卉养殖系统架构设计智能花卉养殖系统架构设计是整个系统设计的核心,它包括硬件和软件两个方面。

温室智能控制系统解决方案

温室智能控制系统解决方案

温室智能控制系统解决方案引言概述:温室智能控制系统是一种利用先进技术和设备来管理温室环境的解决方案。

它通过自动化控制和监测,提供了一种高效、可靠的方式来管理温室内的温度、湿度、光照等因素,从而提高农作物的产量和质量。

本文将详细介绍温室智能控制系统的解决方案,包括传感器技术、自动化控制、数据分析和远程监控等方面。

一、传感器技术1.1 温度传感器:温室内温度是农作物生长的重要因素之一。

温度传感器的作用是实时监测温室内的温度,并将数据传输给控制系统。

传感器可以根据设定的温度范围来自动调节温室的加热或者通风系统,以维持温室内的理想温度条件。

1.2 湿度传感器:湿度是影响作物生长的关键因素之一。

湿度传感器可以测量温室内的湿度水平,并将数据传输给控制系统。

根据设定的湿度范围,控制系统可以自动调节加湿或者通风系统,以保持温室内的适宜湿度。

1.3 光照传感器:光照是植物进行光合作用的必要条件。

光照传感器可以测量温室内的光照强度,并将数据传输给控制系统。

控制系统可以根据作物的需求和光照范围,自动调节灯光系统的亮度和时间,以提供适宜的光照条件。

二、自动化控制2.1 温度控制:根据温度传感器的数据,控制系统可以自动调节温室内的加热和通风系统。

当温度过高时,系统可以自动打开通风设备,增加空气流通,降低温度。

当温度过低时,系统可以自动启动加热设备,提供额外的热量,提高温度。

2.2 湿度控制:通过湿度传感器的数据,控制系统可以自动调节加湿和通风系统。

当湿度过高时,系统可以自动开启通风设备,排出多余的湿气。

当湿度过低时,系统可以自动启动加湿设备,增加湿度。

2.3 光照控制:根据光照传感器的数据,控制系统可以自动调节灯光系统的亮度和时间。

当光照不足时,系统可以自动增加灯光的亮度和时间,提供足够的光照供作物生长。

当光照过强时,系统可以自动减少灯光的亮度和时间,避免对作物的伤害。

三、数据分析3.1 数据采集:温室智能控制系统可以实时采集温室内各种传感器的数据,包括温度、湿度、光照等。

智能温室大棚监测系统解决方案设计

智能温室大棚监测系统解决方案设计

智能温室大棚监测系统解决方案设计一、设计背景温室大棚是一种具备自动控制温度、湿度、光照等环境参数的农业生产设施,能够提供稳定的生长环境,优化农作物的生长条件,提高农作物产量和质量。

为了实现自动监测和控制,提高温室大棚的生产效益和资源利用效率,智能温室大棚监测系统应运而生。

二、系统目标1.实时监测温室大棚的环境参数,包括温度、湿度、光照等;2.自动控制温室大棚的温度、湿度、光照等环境参数,以维持最佳的生长条件;3.提供远程监测和控制功能,方便用户随时随地查看和操作;4.数据存储和分析,为用户提供决策依据和生产指导。

三、系统组成1.传感器网络:布置在温室大棚内部的各个位置,用于感知温度、湿度、光照等环境参数;2.控制器:通过与传感器网络连接,获取环境参数数据,并控制灯光、风机、喷灌等设备,实现环境参数的调控;3.数据中心:负责接收和存储传感器数据,并进行分析和处理,生成报告和统计分析结果;4.用户界面:提供给用户查看温室大棚的当前状态和历史数据,并进行控制操作的界面;5.通信模块:实现传感器数据的传输和远程控制命令的下发。

四、系统工作流程1.传感器网络感知温室大棚内的环境参数,将数据通过通信模块传输给数据中心;2.数据中心接收数据并存储,进行数据分析和处理,生成报告和统计分析结果;3.用户可以通过用户界面查看温室大棚的当前状态和历史数据;4.用户可以通过用户界面进行控制操作,下发控制命令到控制器;5.控制器接收控制命令,控制相应的设备,调节温室大棚的环境参数。

五、系统特点与优势1.实时性:通过传感器网络和通信模块的配合,实现对温室大棚环境参数的实时监测和控制;2.自动化:传感器数据的自动处理和控制器的自动调节,降低了人工的参与度,提高了生产效率;3.远程监测和控制:用户可以通过互联网远程查看和操作温室大棚,方便灵活;4.数据分析和决策支持:数据中心对传感器数据进行分析和处理,生成报告和统计分析结果,为用户提供决策支持和生产指导。

现场总线在温室大棚温度控制系统中的应用

现场总线在温室大棚温度控制系统中的应用

现场总线在温室大棚温度控制系统中的应用摘要:采用先进的传感器设计了一种低成本的温室大棚温度控制系统,并给出了软硬件设计方法。

由于该系统采用了单总线技术,模拟信号在测量现场被转换为数字信号,能够远距离测量,具有很高的测量精度和应用价值。

关键词:温室;单总线;控制系统引言在温室控制系统中,空气温度、空气湿度、光照、土壤湿度、土壤温度等环境因子从不同的方面对生物的生长繁育产生影响,在不同的条件下起着不同的作用,因此对于这些参数的测量显得尤为重要。

传统的采集方式,一个信号一路,由于温室中需要采集的参数和点数多,信号线多,模拟信号需要远距离传输,所以很易引起数据失真。

在本系统中采用单总线数字温度传感器芯片DS18B20实现远距离多点空气温度和土壤温度的测量,而空气湿度、光照、土壤湿度等传感器的模拟信号通过单总线A/D芯片转换成数字信号,从而通过单总线驱动器DS2480B输送给微处理器,系统具有一定智能化。

一、总线器件及其工作原理系统主要用到了温度传感器DS18B20、A/D转换器DS2450和单总线驱动器DS2480B。

温度传感器DS18B20、A/D转换器DS2450等单总线器件内部ROM中都有光刻的64位序列号,它是该器件的地址序列码;64位光刻ROM的排列是:开始8位(DS18B20为28H,DS2450为20H)是产品类型标号,也就是所谓的家族码,接下来的48位是该自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。

光刻ROM的作用是使每一个单总线器件的地址都各不相同,都是唯一的,以便实现一根总线上挂接多个单总线器件。

单总线驱动器DS2480B 完成到单总线的转换,提高了单总线的驱动能力。

微处理器可以通过控制DS2480B 驱动在线所有的单总线器件。

二、系统硬件设计2.1 数字温度传感器DS18B20DS18B20是美国Dallas Semiconductor公司推出的数字式温度传感器,遵循单线协议,其工作原理是利用温度敏感振荡器的频率随温度变化的关系,通过对振荡周期计数来实现温度测量。

《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文

《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文

《智慧农业大棚监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展,智慧农业成为了农业领域发展的重要方向。

智慧农业大棚监控系统是智慧农业的重要组成部分,通过集成物联网、传感器、大数据等先进技术,实现对农业大棚环境的实时监测和智能调控,提高农业生产效率和产品质量。

本文将介绍智慧农业大棚监控系统的设计与实现过程。

二、系统设计1. 系统架构设计智慧农业大棚监控系统采用分层设计的思想,主要包括感知层、传输层、应用层。

感知层负责采集大棚环境数据,传输层负责将数据传输到服务器端,应用层负责数据的处理和展示。

2. 硬件设计(1)传感器:传感器是智慧农业大棚监控系统的核心组成部分,主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等,用于实时监测大棚环境参数。

(2)控制器:控制器负责接收传感器数据,并根据预设的阈值进行相应的调控操作,如调节温室遮阳帘、通风口等。

(3)网络设备:网络设备包括无线通信模块和有线网络设备,用于将传感器数据传输到服务器端。

3. 软件设计(1)数据采集与处理:软件系统通过与硬件设备的通信,实时采集大棚环境数据,并进行预处理和存储。

(2)数据分析与展示:软件系统对采集的数据进行分析和挖掘,通过图表、报表等形式展示给用户,帮助用户了解大棚环境状况和作物生长情况。

(3)智能调控:软件系统根据预设的阈值和调控策略,自动或手动调节温室设备,如调节温室遮阳帘、通风口等,以保持大棚环境在最佳状态。

三、系统实现1. 硬件实现硬件设备选型与采购:根据系统需求,选择合适的传感器、控制器和网络设备,并进行采购。

设备安装与调试:将硬件设备安装在大棚内,并进行调试,确保设备能够正常工作并采集准确的数据。

2. 软件实现(1)数据采集与处理模块:通过与硬件设备的通信,实时采集大棚环境数据,并进行预处理和存储。

采用数据库技术对数据进行管理和维护。

(2)数据分析与展示模块:通过数据分析算法对采集的数据进行分析和挖掘,以图表、报表等形式展示给用户。

基于物联网的温室大棚智能监测系统设计

基于物联网的温室大棚智能监测系统设计

基于物联网的温室大棚智能监测系统设计张慧颖【摘要】针对传统温室大棚参数监测存在繁琐的布线问题,设计了基于新型物联网技术的温室大棚智能监测系统.该系统以CC2530无线传输模块结合温湿度传感器、光照传感器和CO2浓度传感器构成无线采集节点,对温室环境参数进行检测;检测数据通过由ZigBee模块构成的路由节点选取最优路径实现数据的无线传输;采用STM32作为核心处理器设计嵌入式网关,并利用GPRS技术将现场检测到的数据实时传送给监测中心,实现对温室环境的实时监测和报警.结果表明,该系统运行稳定、测量准确、网络覆盖性好、布点灵活、低功耗并且使用方便.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2014(053)014【总页数】6页(P3402-3406,3411)【关键词】物联网;温室大棚;CC2530;传感器;GPRS【作者】张慧颖【作者单位】吉林化工学院信息与控制工程学院,吉林吉林132022;长春理工大学电子信息工程学院,长春130022【正文语种】中文【中图分类】TP274随着现代科学技术的发展,农业技术智能化也迅速发展,温室大棚智能化发展已经成为必然趋势。

农作物在生产过程中对环境参数要求较多,如环境温湿度、光照度、CO2浓度等。

传统的温室监测系统采用有线形式,不仅增加了温室线路的繁杂程度,而且不利于农作物生长。

因此,本研究结合物联网技术设计了温室大棚无线智能监测系统,以CC2530无线传输芯片和传感器构成采集终端节点,由ZigBee技术组建无线网络实现监测数据的无线传输;采用STM32为中央处理器设计嵌入式网关并通过GPRS网络将采集到的温室环境参数传输到监控中心,用户可以通过上位机界面实时观察检测数据,进而对环境结果做出分析,实现对温室环境的监测与调控。

1 系统总体方案系统由上位机PC机、GPRS通信电路、网关、路由节点和终端采集节点等部分组成,结构图如图1所示。

由图1可知,ZigBee无线传输模块搭载环境检测传感器模块构成终端无线采集节点,属于物联网中的感知层;温室内放置无线采集终端设备,设备中传感器模块用于采集温室中的温湿度、光照度、CO2浓度等参数;数据采集后,经过格式转换由ZigBee采集节点将数据传输到ZigBee协调器节点上。

智能温室环境监控系统设计与实现

智能温室环境监控系统设计与实现

智能温室环境监控系统设计与实现近年来,随着科技的不断发展和人们环保意识的加强,农业智能化成为了不少人关注的热点。

智能温室环境监控系统便是农业智能化的一个重要部分,它可以通过温度、湿度、光照等数据监测以及自动化调节,帮助种植者实现更高产量和更低成本的目标。

本文将详细介绍一个基于Arduino单片机和传感器构建的智能温室环境监控系统,以此来探讨智能温室技术的优势、设计思路、实验过程和可能的改进方向。

一、智能温室环境监控系统的优势传统的农业受制于气候、土地和人力资源等因素,而智能温室则可以在不依赖于外界条件的情况下实现更高效率的耕种。

智能温室环境监控系统可以实现以下优势:1. 节省用水和肥料:通过传感器监测土壤湿度和温度等信息,实现准确、自动的灌溉调节和肥料配比,更有效地利用资源。

2. 提高产量和质量:智能温室系统能够实时监控温度、湿度和光照等重要指标,及时调节气候和灯光,提供更加理想的生长环境,从而增加产量和提高产品质量。

3. 减少人工管理成本:传统的人工管理成本较高,而智能温室系统可以实现自动化调节、灌溉和施肥,节省了大量人力和时间成本。

二、智能温室环境监控系统的设计思路本文所设计的智能温室环境监控系统,采用Arduino单片机和5个传感器:温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光照传感器和土壤湿度传感器。

传感器的数据通过自带模拟输入接口进入Arduino单片机,经过数据处理后,通过自带的串口通信模块传送到计算机进行进一步分析和归纳。

Arduino单片机同时还控制灯光、水泵等外界设备的开关状态,实现智能化的温室自动化管理。

三、智能温室环境监控系统的实验结果通过实验,我们可以看到该智能温室系统能够实现精确测量和自动调节温度、湿度和光照等环境参数,以及自动控制灯光和水泵等设备的开关状态。

具体实验结果如下:1. 温度控制:系统通过温度传感器测量室内温度的变化,一旦达到阈值,会自动开启/关闭风扇控制温度的上升/下降。

zigbee应用

zigbee应用

zigbee应用ZigBee技术是一种低功耗、近距离、低速率无线通信技术,具有低功耗、低成本、简单易用等特点,广泛应用于智能家居、物联网、能源管理、电力控制等领域。

本文将从ZigBee技术的基本原理、应用案例以及未来发展等方面进行介绍,旨在帮助读者更好地理解和了解ZigBee技术的应用。

一、ZigBee技术基本原理ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4标准的无线通信技术,使用全球2.4GHz频段,采用工作在低速率模式下的设备,适用于大范围的低功耗应用。

ZigBee技术主要包含三个基本组件:设备、协调器和网络。

设备是指采用ZigBee技术的终端设备,如传感器、开关等,用于感知环境信息,并将其通过ZigBee网络传输到协调器。

协调器是ZigBee网络的核心节点,负责组网、路由和管理网络中的设备。

它还可以与上层网络(如无线局域网)进行通信,实现设备与互联网的连接。

网络是由协调器和多个设备组成的拓扑结构,通过ZigBee协议进行通信。

ZigBee网络分为星型、网状和混合三种结构,可以根据不同应用需求选择不同的拓扑结构。

ZigBee技术通过低功耗的无线通信方式实现设备之间的数据传输。

它采用短距离通信,通信距离一般在10-100米之间,适用于室内环境。

同时,ZigBee技术在传输过程中对数据进行了优化,采用了低速率的传输模式,降低了能耗。

二、ZigBee技术应用案例1. 智能家居智能家居是ZigBee技术最常见的应用领域之一。

通过将传感器、开关、灯光等设备连接到ZigBee网络中,实现对家居环境的智能控制。

用户可以通过智能手机、平板电脑等终端设备,远程控制家居设备的开关、调光、温度等功能,提高家居的舒适度和便利性。

2. 物联网ZigBee技术也广泛应用于物联网领域。

通过将物联网设备连接到ZigBee网络中,实现对物联网设备的监测、控制和管理。

例如,智能城市中的环境监测设备可以通过ZigBee网络将环境数据传输到中心服务器,实现对环境状况的实时监测和分析。

基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统共3篇

基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统共3篇

基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统共3篇基于ZigBee的温室大棚的温湿度检测系统1温室大棚是一种在室内环境下控制温度和湿度,提供适宜生长条件的一种设备。

温室大棚以保证植物生长发育需要的温湿度条件为主要目标,而这些条件的测量则必须要通过传感器来实现。

在传统温室大棚的温湿度检测中,往往采用温度计和湿度计。

这种方法虽然简单且可靠,但由于人工测量的误差度较大,不能准确地反映实际的温湿度值。

同时,这也会带来一些问题,例如温度计和湿度计需要频繁的人工校正、无法实时监测温湿度等。

随着科学技术的不断进步,越来越多的科技设备被应用到温室大棚的生产和管理中。

在本文中,我们将介绍一种基于ZigBee无线通信技术的温室大棚温湿度检测系统,从而实现对温室大棚内部温湿度的实时监测和管理。

首先,我们需要了解一下ZigBee技术。

ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术,传输距离较远,低功耗、适用于低速数据传输的应用,工作频率为2.4GHz。

该技术适用于传感器网络,可以用于传输温湿度、光照、气压等等各类环境数据,并实现设备之间的互联互通。

接下来是系统的组成。

我们需要准备一些传感器和基站。

传感器包括温度传感器和湿度传感器。

基站需要采集传感器信息,并将数据传输给上位机进行处理。

为了简化系统,我们可以使用Arduino单片机作为基站。

Arduino可以用于存储数据并进行数据处理,在实际应用中使用普遍。

在本具体实现中,我们需要使用两个传感器分别测量温度和湿度,并将这些数据发送给基站。

在组成了所需硬件之后,我们需要进行系统安装。

温度传感器和湿度传感器被安装在温室大棚内,通常安装在植物的底部或者中间位置,这样可以保证测量的数据更加准确。

这些传感器会发送温度和湿度数据,基站会通过ZigBee模块将这些数据传输到上位机。

当数据传输到基站后,Arduino会对数据进行预处理。

由于我们使用的是数字传感器,它可以直接输出温度和湿度的数字值。

课程设计—蔬菜大棚自动控制系统

课程设计—蔬菜大棚自动控制系统

检测课程设计—蔬菜大棚智能控制系统学院:电气学院专业班级:电仪09—3班姓名:朱学政指导教师:董爱华李良目录1.摘要-----------------------------------------32. 实验所需元器件-------------------------------33. 实验整体结构图-------------------------------44. 传感器简介------------------------------------------------------74.1.1 DS18B20简介----------------------------------------------------74.1.2 DS18B20的性能特点-------------------------------------------74.2.1 DHT11简介-------------------------------------------------------74.2.2 DHT11的性能特点----------------------------------------------84.3 热释电传感器模块简介及特性---------------------------------104.4 光敏电阻传感器原理及特性------------------------------------114.5 ZigBee无线模块简介---------------------------------------------125. 温室大棚控制系统软件设计------------------------125.1.1 下位机软件设计-------------------------------------------------125.1.2 编程软件简介----------------------------------------------------155.2.1 上位机软件设计-------------------------------------------------155.2.2 Microsoft Visual Studio 2008编程软件简介----------------166. 总结-------------------------------------------------------------17附录------------------------------------------------------------------18参考文献----------------------------------------37蔬菜大棚智能控制系统1. 摘要随着单片机和传感技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,温室环境自动监测控制方面的研究有了明显的进展,并且必将以其优异的性能价格比,逐步取代传统的温湿度与光照强度的控制措施。

基于ZigBee的智慧农场监控系统研究

基于ZigBee的智慧农场监控系统研究

基于ZigBee的智慧农场监控系统研究一、技术原理ZigBee是一种短距离、低功耗、低速率的无线通信技术,通常用于物联网领域。

ZigBee技术具有信号穿透能力强、安全性高、成本低等优点,因此在智慧农场监控系统中得到了广泛应用。

基于ZigBee的智慧农场监控系统主要由传感器、控制器和监控中心组成。

传感器负责采集农场内的各种环境参数数据,包括土壤湿度、温度、光照等;控制器负责接收传感器采集的数据,并根据预先设定的阈值进行控制操作;监控中心则负责接收和处理来自控制器的数据,并通过互联网向用户提供实时监控和远程控制功能。

二、应用场景基于ZigBee的智慧农场监控系统可以应用于农田、温室、养殖场等不同的农业生产场景。

在农田中,可以利用智慧农场监控系统实现对土壤湿度、温度和光照等环境参数的实时监测,有效提高土地利用率和农作物产量。

在温室中,可以利用智慧农场监控系统实现对温度、湿度、CO2浓度等环境参数的实时监测和控制,有效提高蔬菜和花卉的品质和产量。

在养殖场中,可以利用智慧农场监控系统实现对水质、水温、氧气含量等环境参数的实时监测和控制,有效提高养殖动物的健康和产量。

三、发展趋势随着农业生产的现代化和智能化要求的不断提高,基于ZigBee的智慧农场监控系统将会迎来更广阔的发展空间。

随着传感器和通信技术的不断进步,智慧农场监控系统的数据采集和传输能力将会不断提高,实现对农场环境的更精准监控。

随着大数据和人工智能技术的不断成熟,智慧农场监控系统将会更加智能化,能够根据环境数据自动调整控制参数,提高农业生产的效率和品质。

随着智慧农场监控系统的不断普及和应用,其成本将会不断降低,使更多的农场主能够接受和应用这种先进的农业管理技术。

基于ZigBee的智慧农场监控系统在农业生产中具有重要的应用价值和发展前景。

通过利用这种先进的技术手段,可以实现对农场环境的精准监控和智能化管理,提高农业生产的效率和品质,助力农业现代化进程的发展。

现代通信技术在温室中的应用

现代通信技术在温室中的应用

现代通信技术在温室中的应用作者:吕忠灏来源:《中国科技博览》2016年第23期[摘 ;要]现代通信技术为温室产业信息的采集处理提供了途径;为温室产业逐步走向系统化,规模化,集约化提供了必要的条件。

本文将对现代通信技术在温室产业中的应用做出分析总结,帮助大家了解现代通信技术在温室中应用的基本情况及发展前景。

[关键词]有线通信;无线通信;优势劣势;温室产业;组合应用中图分类号:S625 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)23-0379-01现代通信技术可分为有线通信和无线通信,各有优势劣势。

目前,农业现代化的高速发展,温室作为农业发展的重要环节,对通信技术提出了更高的要求。

本文将介绍几种比较常见的现代通信技术在温室产业中的利用,从多角度分析其优劣和组合应用并做出总结。

一、有线通信技术在温室中的应用1.现场总线技术现场总线技术是迅速发展起来的一种工业数据总线,它主要用来解决工业现场的智能化仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信及控制系统之间的信息传递问题。

其中,CAN 总线被接纳为汽车电子系统与农业设备的标准总线,它是一种串行通信,可以连接现场设备和自动化系统,直接通信距离可达10km,它能够结合并适应温室产业的生产特点,并与RS-232/485分布式控制系统协调使用,为温室生产提供高效的信息传递。

2.RS-232/485分布式控制系统这种分布式控制系统适用于数据传输速率在0—20000b/s范围内的通信,它是美国电子工业协会指定的一种串行物理接口标准。

RS-232分布式控制系统的速率较低,操作程序复杂,可靠性较差,不能达到温室生产中对信息传递灵活性的要求。

RS-485分布式控制系统在RS-232的基础上增加了多点,双向的通信,使信息传输速率得到了提升。

3.电力线传输技术电力线传输技术是目前唯一的可免除对线路进行投资的有线通信技术,通过载波方式将信息进行高速传输,实现了一线两用,具有其他有线通信技术无可比拟的优势。

基于物联网技术的农业大棚环境监控系统设计

基于物联网技术的农业大棚环境监控系统设计

基于物联网技术的农业大棚环境监控系统设计张开生;田开元;吕明;吕超【摘要】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ZigBee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.%In order to improve the agricultural greenhouse environment monitoring system,from the con-cept of three-tier structure of networking technology,adopt interactive perception layer,network transport layer,and application service layer to design. Perception interactive layer builds Wireless Sensor Net-works that is used to perceive the crop growth environment air temperature and humidity,light,carbon dioxide,soil temperature,humidity,ventilation,pest in agricultural greenhouse by ZigBee wireless com-munication technology. Network transmission layer finish transmission of information by Ethernet technol-ogy based on TCP/IP;Application service layer could achieve theinformation management of the system by personal computer application program,and can be connected to a computer expert system to control the agricultural greenhouse crop growth environment automatically. The system mainly involves the sen-sor network topology optimization,design of sensor circuit,network transmission layer structure and ap-plication service layer application program,as well as information fusion algorithm in expert system. Data collected by the sensor node could be processed through Bayes filtering algorithm to improve the reliabil-ity of data. The sensor nodes are designed using wireless transceiver chip CC2430. Experiments show that the system realizes the agricultural greenhouse crop growth environment,real-time monitoring,but Bayes filter algorithm used in the system needs to be further improved,and stability of the system needs to be enhanced.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】7页(P805-811)【关键词】物联网技术;无线通信;ZigBee;实时检测;温湿度传感器;Bayes滤波算法【作者】张开生;田开元;吕明;吕超【作者单位】陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西科技大学电信学院,陕西西安710021;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046;陕西服装工程学院教务处,陕西西安712046【正文语种】中文【中图分类】TP391.440 引言近年来,温室大棚已经逐渐成为高效农业的一个重要组成部分,农业大棚已经在全国各地的现代农业设施项目中得到了广泛应用,但目前在农业温室大棚信息监控方面仍存在着诸多问题。

基于Zigbee技术的智能大棚远程监控系统的设计与实现_孙正卫

基于Zigbee技术的智能大棚远程监控系统的设计与实现_孙正卫

-136-数字输出接口,无需任何外部器件,对红外线的影响很小。

3)二氧化碳传感器采用MG811,该传感器具有以下特点:对二氧化碳有很高的灵敏度和良好的选择性;具有长期的使用寿命和可靠的稳定性;快速的响应恢复特性;自带温度补偿输出;输出模拟信号。

4)土壤湿度传感器模块主要芯片为运放、湿度感应探头,具有信号输出指示灯,低电平有效输出指示灯亮;带TTL高/低电平信号和模拟信号输出;湿度感应灵敏度可通过电位器调节;输出模拟信号。

传感器模块的关键技术:在这个部分的设计上,体现出传感器数据采集的通用性,在一片单片机芯片上,充分利用它的I/O口,作为传感器的数据输入,可同时采集多块传感器的数据,而这些传感器可以是同一种,也可以是不同种类,只需在程序里稍作修改,在具体实际应用中,可以即插即用,实现了本系统的通用性。

单片机数据采集的通用性结构如图4所示。

3.1.4 485通讯协议模块针对目前温室面积增大,需要挂接的传感器种类和数量不断增多。

温室内监控装置布线困难,以及由此引起的传输线过长、信号在传输过程中衰减严重的情况。

系统采用RS-485总线多级分布式结构,只需要一个Zigbee作为终端,每个温室区域都有各自的ID地址,这样在PC机上我们就可以清楚地看到不同温室的环境参数情况。

因此,避免了信号因长距离传输引起的损耗,简化系统布线同时便于系统扩展,框架图如图5所示:3.1.5 Zigbee无线组网传输模块Zigbee技术是一种新型的具有统一技术指标的应用于短距离范围内、低速率传输的无线通信技术,其具有功耗低、成本低、数据传输可靠、网络容量大等特点。

Zigbee的基础是IEEE802.15.4技术标准,通过这个标准协议,众多传感器之间可以进行协调通信,同时这些传感器的功耗很低,各个传感器间进行可以以接力的方式传输数据。

由于ZigBee应用的低带宽要基于Zigbee技术的智能大棚远程监控系统的设计与实现The design and implementation of remote monitoring syetem of intelligentgreenhouse based on Zigbee technology扬州大学信息工程学院 孙正卫 张正华 张荣蜀 王晓天 王靖义Sun Zhengwei Zhang Zhenghua Zhang Rongshu Wang Xiaotian Wang Jingyi(school of information engineering,Yangzhou university,Yangzhou 225000,Jiangsu,China)【摘要】设计了一个基于Zigbee协议的温室远程监控系统,利用物联网及分布式传感器网络将温室内的环境参数进行采集、存储、处理、传输和输出,根据数据显示远程控制温室环境。

基于zigbee的智能花卉养殖系统设计

基于zigbee的智能花卉养殖系统设计

基于zigbee的智能花卉养殖系统设计智能花卉养殖系统是一种利用先进的技术,将传感器、控制系统和通讯技术结合起来,实现对花卉生长环境的实时监测、智能调控和远程控制的系统。

本文将设计一个基于zigbee的智能花卉养殖系统,利用zigbee技术进行数据传输和通讯,实现对花卉生长环境的实时监控和智能管理。

1. 系统框架设计(1)传感器节点:通过布置温湿度传感器、光照传感器和土壤湿度传感器等在花卉生长环境中进行数据的采集和监测。

(2)zigbee模块:将传感器节点采集到的数据通过zigbee模块进行无线传输到控制中心。

(3)控制中心:接收传感器节点的数据,进行数据处理和分析,然后根据预先设定的控制策略,控制灌溉系统、光照系统和温度调节系统等,实现对花卉生长环境的智能调控。

2. 传感器节点设计(1)温湿度传感器:用于监测花卉生长环境的温度和湿度,及时掌握环境变化情况。

(2)光照传感器:监测光照强度,为光照系统的控制提供数据支持。

(3)土壤湿度传感器:监测土壤湿度,用于控制灌溉系统的开关。

3. zigbee模块设计采用zigbee无线通讯模块,进行数据传输,具有无线传输距离远、穿透能力强、低功耗等优点,适合花卉生长环境的数据传输。

5. 系统优势(1)智能化:通过传感器节点的监测和zigbee模块的传输,实现智能调控,使花卉生长环境更适合花卉生长,提高生长效率。

(2)远程控制:用户可以通过控制中心的界面进行远程监控和控制,实现便捷操作。

(3)节能环保:根据环境变化自动调控,节约用水用电,实现节能环保的目的。

6. 系统应用(1)家庭种植:可以应用于家庭花园的花卉种植,实现智能养殖和节约人力。

(2)植物园管理:可以应用于植物园的花卉养殖,实现对植物园各种花卉的智能管理。

(3)农业生产:可以应用于农业生产中,对种植花卉进行智能化养殖,提高生产效率。

《2024年基于PLC的智能温室监控系统》范文

《2024年基于PLC的智能温室监控系统》范文

《基于PLC的智能温室监控系统》篇一一、引言随着科技的快速发展和农业生产的需求变化,智能温室监控系统逐渐成为现代农业技术的重要组成部分。

该系统能够实时监测和控制温室环境,提高农作物的生长环境,从而提高农作物的产量和质量。

基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能温室监控系统更是成为了现代智能农业发展的趋势。

本文旨在详细介绍基于PLC的智能温室监控系统的设计与实现。

二、系统概述基于PLC的智能温室监控系统是一种集成了传感器技术、PLC控制技术、网络通信技术和人机交互界面的现代农业控制系统。

该系统通过实时监测温室内的环境参数(如温度、湿度、光照等),并利用PLC进行数据处理和控制决策,实现对温室环境的精确控制,为农作物提供最佳的生长环境。

三、系统设计1. 硬件设计硬件部分主要包括传感器、PLC控制器、执行器等。

传感器用于实时监测温室内的环境参数,如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。

PLC控制器作为整个系统的核心,负责接收传感器的数据,进行处理和决策,然后通过执行器控制温室环境的参数。

执行器则包括加湿器、风扇、灯光等设备,用于调整温室环境。

2. 软件设计软件部分主要包括PLC程序设计、人机交互界面设计等。

PLC程序设计是整个系统的核心,它需要实现对传感器数据的实时采集、处理和决策,以及执行器的精确控制。

人机交互界面则用于显示实时数据、历史数据和报警信息等,方便用户进行操作和监控。

四、系统实现1. 数据采集与处理系统通过传感器实时采集温室内的环境参数,如温度、湿度、光照等。

这些数据经过PLC处理后,将实时数据与预设的阈值进行比较,判断当前环境是否适宜农作物的生长。

如果环境参数超出预设范围,PLC将自动调整执行器的工作状态,调整温室环境。

2. 执行器控制PLC根据数据处理结果,通过控制执行器的工作状态来调整温室环境。

例如,当温度过高时,PLC将控制加湿器或风扇工作,降低室内温度;当光照不足时,PLC将控制灯光设备工作,提高光照强度。

《2024年温室大棚分布式监控系统设计与实现》范文

《2024年温室大棚分布式监控系统设计与实现》范文

《温室大棚分布式监控系统设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展,温室大棚种植已成为提高农作物产量和品质的重要手段。

然而,传统的大棚管理方式存在着效率低下、人力成本高、无法实时监控等问题。

为了解决这些问题,本文提出了一种温室大棚分布式监控系统的设计与实现方案。

该系统通过分布式传感器网络、数据传输技术和云计算平台,实现对温室大棚环境的实时监控、智能控制和数据分析,提高了大棚管理的效率和农作物的产量与品质。

二、系统设计1. 硬件设计温室大棚分布式监控系统的硬件部分主要包括传感器节点、数据传输设备和云计算平台。

传感器节点负责采集温室大棚内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等。

数据传输设备负责将传感器节点的数据传输到云计算平台。

云计算平台则负责存储、处理和分析这些数据,为管理者提供决策支持。

在传感器节点的选择上,我们采用了低功耗、高精度的传感器,以便长时间工作并获取准确的环境参数。

数据传输设备采用无线通信技术,实现了传感器节点与云计算平台的无线连接,方便了布线和维护。

2. 软件设计软件部分包括分布式传感器网络软件、数据传输协议软件和云计算平台软件。

分布式传感器网络软件负责协调各传感器节点的工作,确保数据的实时采集和传输。

数据传输协议软件负责定义传感器节点与云计算平台之间的通信协议,确保数据的可靠传输。

云计算平台软件则负责数据的存储、处理和分析,以及为用户提供友好的界面和操作接口。

三、系统实现1. 传感器网络部署首先,根据温室大棚的实际情况,选择合适的传感器节点并部署在关键位置。

这些位置应能够反映温室大棚内的环境变化情况。

然后,通过无线通信技术将传感器节点与云计算平台连接起来,形成分布式传感器网络。

2. 数据传输与处理传感器节点实时采集环境参数,并通过无线通信技术将数据传输到云计算平台。

云计算平台对接收到的数据进行预处理和存储,然后进行进一步的分析和挖掘。

这些分析结果可以通过界面展示给用户,为用户提供决策支持。

智能温室大棚监测系统解决方案设计

智能温室大棚监测系统解决方案设计

智能温室大棚监测系统解决方案设计一、温室大棚监测系统概述随着国民经济的迅速发展,现代农业得到了长足的进步,温室工程已成为高效农业的一个重要组成部分。

计算机自动控制的智能温室自问世以来,已成为现代农业发展的重要手段和措施。

它的功能在于以先进的技术和现代化设施,人为控制作物生长的环境条件,使作物生长不受自然气候的影响,做到常年工厂化,进行高效率,高产值和高效益的生产。

温室大棚环境监控系统是用通用组态软件结合自动化设备在现代农业上的一个典型应用,该系统很好地完成了温室大棚环境监控的各项需求,为此类需求呈现了一个成熟的方案。

二、温室大棚监测系统功能叙述温室环境包括非常广泛的内容,但通常所说的温室环境主要指空气与土壤的温湿度、光照、CO2浓度等。

计算机通过各种传感器接收各类环境因素信息,通过逻辑运算和判断控制相应温室设备运作以调节温室环境。

输出和打印设备可帮助种植者作全面细致的数据分析,保存历史数据。

本系统主要具备以下几部分功能:2.1综合环境控制采用计算机实现环境参数比较分析,四季连续工况调控系统。

,比例调节环境温度、湿度与通风。

CO2 发生装置按需比例调节环境CO2浓度,夏季室外屋顶喷淋,在保证室内光照强度的前提下,组合调节环境温度与通风,达到强制降低环境温度的效果。

通过计算机对温室各电动执行器进行整体调节,自动调控到作物生长所需求的温、湿、光、水、气等条件,另外通过臭氧消毒净化器对温室进行消毒。

2.2肥水灌溉控制采用计算机肥水灌溉运筹系统。

根据作物区的需要,对水培区的营养液成分,PH和EC值进行综合调控。

对基培和土培区主要是根据作物生产需要,设定基质、土壤的水势值,自动调节滴灌、喷灌系统的灌溉时间和次数。

2.3紧急状态处理采用计算机实测环境参数、状态极限值反馈报警保护系统。

根据作物的各项参数设定温室环境的极限值和作物生长环境参数极限值报警保护系统,提高了整个系统安全性。

2.4信息处理采用计算机集散控制信息管理系统。

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然 科 学 基 金 项 目( 6 l 1 6 3 0 1 3, 6 1 2 6 1 0 2 1 )
控处理器 , 由温度传感器 、 土壤湿度传感器 、 C O : 传感
器、 光 照强 度 传 感 器 等 环 境 参 数 传 感 器 2 j , 以及 线 阵 C C D传 感器 组 成 , 可对 温 室作 物 的 生 长环 境 参 数 和 作

8 5 0 0 0 0)
要 : 利 用 西 藏地 区 太 阳能 丰 富 的优 势 , 采用 太阳能资源为主要供能方式 , 为智能 温室系统构建基 于 Z i g B e e
协议 的无 线传 感 网络 和 n R F 2 4 0 1无 线 传 感 器 的双 层无 线 通 信 网络 , 以减 少 西藏 地 区有 线 布 线成 本 和 解 决 温 室 群 控 制 问题 。 同时 , 在传 统 智 能 温室 中结合 线 阵 C C D技 术 , 为智能温室系统提供实时、 直观的作物生长状况数据 ,
西 藏地 区农 产 品单 一 的 困 境 。传 统 的 智 能 温 室 对
{ }
Z i g B e e 节 点
传 感 器 Leabharlann 节 点 l 设 备 控 制
节 点





温度 、 湿度 、 C O 等环 境 参数 进行 采 集 用 作 温室 系统 运
行 依据 而 忽 略植物 自身 生 长状 态 , 从 而影 响智 能 温 室
有效 提 高 对温 室 内环 境 因素 的监 控效 率 及 温室 智 能 自动化 控 制程 度 , 以满 足 现 代 化 高 效 节 约 型农 业 的发 展 形 势 需求 , 以及 西 藏地 区特定 的地 理环 境 对 于农 业 自动化 的需求 。 关键词 :智能温 室;Z i g B e e ;线 阵 C C D;n R F 2 4 0 1 ;西藏 中图分类号 :9 6 2 5 . 5 ; S 1 2 6 文献标识 码 :A 文章编 号 :1 0 0 3 — 1 8 8 X( 2 0 1 5) 0 8 — 0 2 1 2 - 0 4
0 引 言
农业 发 展 是 一 个 国 家 发 展 的根 基 所 在 。在 我 国 加快 建设 节 约 型社 会 的情 况 下 , 发展 节 能 型 农 业 已成
为控 制温 室 内 最 佳 环 境 参 数 提 供 依 据 。Z i g B e e和 线 性 C C D技 术在 西 藏地 区智 能 温室 中的应 用 , 能有 效解 决 西 藏地 区有 线 布线 成 本 较 高 、 自动 化 灌 溉设 施 决 策
不够 精确 及 实 时性不 强 等 问题 。
当务之 急 。西 藏具 有 十分 丰 盛 的太 阳能 、 风 能 等 天 然 资本 , 在 利 用新 能 源 方 面拥 有 得 天 独 厚 的优 势 。特 殊 的地理 环 境和 自然 条 件 、 基 础设 施 落后 和 农 业 生 产 结 构 单一 等 为 目前 制 约 西 藏 地 区 农 业 发 展 的 主 要 因
物一 定 时 间 内的生 长 量 进 行 自动测 量 。测 量 时 , 线 阵
作者 简介 :黄
娟( 1 9 8 2 一 ) , 女, 湖 南沅 江 人 , 讲师, 硕士, ( E — m a i l )
2 5 6 5 9 93 7@ q q. c o m。
2 0 1 5年 8月
农 机 化 研 究
第 8期
Z i g B e e和 线 阵 C CD 技 术 在 西 藏 智 能 温 室 中 的 应 用
黄 娟 ,李 琳 彬 ,李 勇 峰 ,高 杨 ,云 中华
( 西藏大学 a . 藏 文 信息 技 术研 究 中心 ;b . 工 学 院 ,拉 萨
数据 自动采 集子 系统 采 用 S T C 8 9 c 5 2单 片 机 为 主
基金项 目 :西藏大学青年科研培 育基 金项 目( Z D P J Z K 2 0 1 3 0 9 ) ; 国家级 大学生创新性实验训练计 划项 目( 2 0 1 3 1 0 6 9 4 0 1 3 ) ; 国家 自
素 … 。特 殊 的 自然 条 件 造 成 西 藏 地 区农 作 物 种 植 品 种稀 少 , 且 收 成 受 气 候 影 响极 大 ; 独 特 的 地 理 环 境 使
1 系统 总 体 应 用 方 案
从逻辑结构上来说 , 系 统 分 为 4大 子 系 统 : 数 据
自动采集子系统 、 设 备 自动控 制子系统 、 远程无线 传

参 数 D


R S 2 3 2  ̄口通信
Z i g B e e  ̄ 线 通 信

传 感 器
传 感 器
作 设 备
系 统 的 自动 化 工 作 效 果 。不 同 时期 的作 物 所 需 要 的
生长环境和养分是不同的, 传统温室控制系统都需要 人 工 干 预 系 统 参 数 。 在 智 能 温 室 系 统 中应 用 线 阵
C C D技 术 , 能 实 时 地 了解 到 温 室 中农 作 物 生 长 情 况 ,
收 稿 日期 :2 0 l 4 — 0 8 一 O 5

n R F 2 4 0 1 无线通信
图 1 系 统 结构 不 惹
F i g . 1 S c h e ma t i c d i a g r a m o f t h e s y s t e m
输 子 系统 及 中央 控制 终 端 , 如图 1 所示。
中央 监 控 终 端
得 可耕 种 土地分 布 零散 , 传 统 自动化 控 制 系 统 在 西 藏 地 区布 线施 工 成本 较 高 。采 用 无 线 通 信 网络 构 建 , 不 但 可 以有 效减 少有 线 布线 成 本 , 且 能使 智 能 控 制 实 现 从 单一 温 室 控 制 到 温 室 群 控 制 的转 变 。利 用 其 太 阳 能 丰 富 的优 势来 发 展 建 设 温 室 大 棚 设 施 能 有 效 解 决
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