虚拟仪器技术的农田气象信息远程监测系统开发探析
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究虚拟仪器技术指的是基于计算机软硬件的仪器技术，利用计算机技术、通信技术和测量技术等，以可编程的方式实现各种仪器功能。
它集成了测量、控制、数据分析等多种功能于一体，具有操作简便、功能强大、灵活性高等特点。
在农业自动化领域，虚拟仪器技术的应用研究对提高农业生产效率、优化农产品质量、降低生产成本具有重要意义。
一、虚拟仪器技术在农业生产中的应用1. 农产品质量检测与监控虚拟仪器技术能够实现对农产品质量的全面检测与监控，例如对果蔬品质、土壤养分、水质等进行快速、准确的分析。
通过虚拟仪器技术，可以实现对农产品质量的实时监控和在线分析，及时发现问题并进行调整，确保产品质量的稳定性。
2. 农业环境监测虚拟仪器技术可以应用于农业环境监测中，实时、连续地监测气象、土壤、水质等环境参数，帮助农民进行科学的农业生产管理。
通过虚拟仪器技术，可以对农田气象信息、土壤养分、水分等进行准确的测量和分析，为农业生产提供科学依据。
3. 农田灌溉控制虚拟仪器技术可以结合自动化控制技术，实现对农田的灌溉控制。
通过测量土壤水分和气象数据，结合虚拟仪器技术的在线分析和决策功能，自动控制灌溉设备的运行。
能够实现对每一块农田的灌溉需求进行个性化调整，提高灌溉效率，减少水资源的浪费。
二、虚拟仪器技术在农业机械化中的应用1. 农机设备的自动监控与故障诊断利用虚拟仪器技术，可以实现对农机设备的自动监控和故障诊断。
通过安装传感器和数据采集设备，实时采集农机设备的运行状态和性能参数，并利用虚拟仪器技术进行分析和诊断。
可以及时发现设备异常和隐患，提高设备的工作效率和可靠性。
2. 农机作业参数的在线监测与调整虚拟仪器技术可以实现对农机作业参数的在线监测和调整，例如播种机的种植密度、拖拉机的驾驶速度等。
通过测量和分析作业过程中的参数，结合虚拟仪器技术的控制功能，实现自动调整和优化作业参数。
能够提高农机的作业效率和作业质量。
基于LabVIEW的农作物生态环境远程监测系统设计
基于LabVIEW 的农作物生态环境远程监测系统设计路康,靳贺敏 (郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002)摘要 利用LabVIEW 虚拟仪器开发平台,结合数据采集技术、传感器技术和网络技术,设计了一套农作物生态环境的远程监测系统。
该系统实现了数据的网络化采集和远程传输、数据显示、数据分析、数据监测和数据存储等功能,对农作物的科学种植和农业生产自动化有着重要意义。
关键词 生态环境;虚拟仪器;远程监测;LabVIEW;DataS ocket 技术中图分类号 S127 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)19-08378-03Design of R emote Monitoring System for C rop E cological E nvironm ent B ased on LabVIEW LU K ang et al (C ollege of E lectric and In form ation Engineering ,Z hengzh ou University of Light Industry ,Z hengzh ou ,H enan 450002)Abstract Based on virtual instrum ents developm ent platform of LabVIEW and combining w ith the techn ology of data acquiring ,sens or and netw ork ,a rem ote m onitoring system for crop ecological environm ent was designed.T he system could realize the function of netw ork data acquisition and rem ote trans 2m ission ,data display and analysis ,m onitoring and data storage.It had im portant significance to scientific planting of crop and agricultural production of autom atization.K ey w ords Environm ent ;Virtual instrum ent ;Rem ote m onitoring ;LabVIEW;DataS ocket technique作者简介 路康(1949-),男,江苏宜兴人,副教授,从事检测与传感器技术、自动化仪表、智能控制系统方面的研究。
基于大数据与人工智能的智慧农业气象监测系统研究
基于大数据与人工智能的智慧农业气象监测系统研究摘要：随着科技的发展和农业生产的需求，智慧农业气象监测系统的研究与应用成为了农业生产领域的重要课题。
本文通过综述国内外相关研究成果，重点探讨了基于大数据与人工智能技术的智慧农业气象监测系统的设计及其对农业生产的影响。
通过系统的搜集、分析气象数据，结合人工智能算法进行模型建立与预测，此系统有望提供精准、实用的农业气象监测方案，进一步推动农业生产的智能化和可持续发展。
关键词：智慧农业，大数据，人工智能，气象监测系统1. 引言1.1 研究背景随着全球气候变化和资源环境的日益严峻，农业领域面临着越来越多的挑战。
农业生产对于气象因素的高度依赖使农业气象监测成为保障农业生产安全和提高农业生产效益的重要手段。
然而，传统的农业气象监测方法存在着数据采集不精准、预测不准确等问题，无法满足现代农业生产的需求。
1.2 研究目的本文旨在通过基于大数据与人工智能技术的智慧农业气象监测系统的研究，提出一种能够准确、及时地获取气象信息并进行预测分析的解决方案，以帮助农民做出科学的决策，提高农业生产的效益和可持续发展。
2. 智慧农业气象监测系统的设计与实现2.1 数据采集与存储为了建立准确的气象监测系统，首先需要收集大量的气象数据。
通过与气象部门合作，我们可以获取实时的气象数据，包括温度、湿度、风速、降水量等多个指标。
通过数据存储与管理系统，我们可以高效地保存和管理这些数据，并保证数据的可靠性和完整性。
2.2 数据预处理与特征提取在数据采集完成后，我们需要对数据进行预处理和特征提取，以便后续的分析与建模。
这一步骤包括数据清洗、异常值处理、数据归一化等操作，以确保数据的准确性和可靠性。
同时，通过特征提取算法，我们可以从海量的数据中提取出与农业生产相关的特征，为后续的分析与建模提供有用的信息。
2.3 模型建立与预测分析基于大数据与人工智能技术，我们可以利用机器学习算法建立气象预测模型。
虚拟仪器技术及其在农业工程中的应用
虚拟仪器技术及其在农业工程中的应用
虚拟仪器技术是一种将物理和数字技术结合在一起的技术，用于实现与生产、调查和模拟过程有关的目标，这可以大大提高生产力、改善质量和降低成本。
在农业工程中，虚拟仪器技术有着广泛的应用。
一、虚拟仪器用于农业自动化:
1、计算机控制系统：计算机控制系统是将虚拟仪器技术用于农业的最直接形式，在农业过程中，可以用这一技术来控制机械设备、农具和物料输送以及农作物检测等过程。
2、智能微农业系统：智能农业系统是将虚拟仪器技术应用于农业的有力工具，在智能微农业系统中，可以实现土壤测量、田间作物检测和无人机控制等功能。
3、虚拟现实技术：虚拟现实技术是将虚拟仪器技术应用于农业的另一种方法，可将农业作物的实时信息实时传输到公司的智能计算机上，为养护和开发做数据分析。
二、虚拟仪器应用于农业分析技术：
1、精密测量技术：精密测量技术可以通过集中多种虚拟仪器技术实现
测量和控制，包括光学、机械、自动控制技术，用于检测农产品的质量和参数。
2、大数据处理技术：大数据处理技术可以有效利用农业的相关数据，通过虚拟仪器和大数据分析技术建立有效的运行模型。
3、品质检测技术：品质检测技术可以通过虚拟仪器的检测和分析，实现及时检测农产品的品质，并放弃质量不合格的农产品，保证农产品出厂的品质。
总之，虚拟仪器技术为农业提供了可持续发展、安全生产、提高效率的有力工具，深受农民欢迎。
此外，随着现代技术的进步，虚拟仪器技术将在农业领域发挥重要的作用，以改善农业的生产效率，提高农作物品质以及提高农业技术水平等方面。
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究【摘要】本文主要探讨了虚拟仪器技术在农业自动化中的应用研究。
介绍了虚拟仪器技术的概念和特点，以及农业自动化的现状分析。
接着，详细分析了虚拟仪器技术在农业生产、农田水利管理和农产品质量监测中的具体应用案例。
在总结了虚拟仪器技术对农业自动化的推动作用，以及未来虚拟仪器技术在农业中的发展前景。
通过本文的研究，可以更全面地了解虚拟仪器技术在农业领域的应用情况，为农业生产提供更加智能、高效的解决方案，推动农业现代化进程，提升农业生产效率和质量。
【关键词】虚拟仪器技术、农业自动化、应用研究、农田水利管理、农产品质量监测、推动作用、发展前景1. 引言1.1 虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究虚拟仪器技术是指利用计算机技术、虚拟现实技术和虚拟仿真技术，模拟和实现各种实验仪器的功能和性能，从而实现对各种物理量的测量、分析和控制。
在农业自动化中，虚拟仪器技术的应用正在逐渐展现其重要性和优势。
虚拟仪器技术不仅可以实现农业生产中的数据采集和监测，还有助于提高生产效率、降低成本，并且可以对农业生产进行精准管理和控制。
在农田水利管理中，虚拟仪器技术可以实现对农田灌溉系统的远程监测和控制，有效节约资源并保证灌溉效果。
而在农产品质量监测中，虚拟仪器技术可以对农产品的各项指标进行全面监测和分析，确保农产品质量达到标准要求。
通过对虚拟仪器技术在农业自动化中的应用研究，可以更好地发挥其在农业生产中的作用，推动农业现代化进程。
在未来，随着虚拟仪器技术的不断发展和完善，其在农业中的应用将更加广泛，为提高农业生产的智能化、精准化和高效化水平提供更多可能性。
2. 正文2.1 虚拟仪器技术概述虚拟仪器技术是指利用计算机技术和软件模拟实际仪器的工作原理和功能，从而实现对实际仪器的模拟和控制。
虚拟仪器技术通过软件模拟，能够准确地模拟出各种参数和测试条件，实现对测试过程的完全模拟。
在农业自动化中，虚拟仪器技术的应用已经逐渐成为一个热门研究领域。
现代农业气象监测系统设计与开发
现代农业气象监测系统设计与开发随着科技的发展和人们对农业生产效益的追求，现代农业气象监测系统的设计与开发变得尤为重要。
该系统的目标是提供农民、农业研究人员和政府决策者所需的准确、实时的气象数据，以帮助他们做出科学、有效的农业决策。
本文将着重探讨现代农业气象监测系统的设计原理、功能模块和使用价值。
首先，现代农业气象监测系统的设计应该基于可靠的气象观测数据。
气象观测数据的质量直接影响系统的可靠性和准确性。
因此，建立一个高质量的气象观测网络非常重要。
该网络应由分布在农田、农场和气象站的自动气象观测站组成，可自动采集和上传气象数据。
同时，还需使用精密仪器来校准和验证观测数据的准确性，确保系统提供的数据是可信的。
其次，现代农业气象监测系统应该具有多样化的功能模块。
其中，实时数据采集和传输模块是系统的核心。
该模块负责监测气象要素，如温度、湿度、降水量和风速等，并将数据实时传输至中央服务器。
通过该功能模块，农民和农业研究人员可以随时获取最新的气象数据，以便做出及时的农业决策。
同时，系统还应该具备数据分析和预测功能。
通过大数据分析和机器学习算法，系统可以对历史气象数据进行分析，为用户提供农作物生长模型、灾害风险评估和病虫害预测等决策支持工具。
另外，现代农业气象监测系统还应该具备可视化和用户友好的界面。
该界面应该提供丰富的气象图表和地理信息系统，以便用户能够直观地了解气象变化的空间分布和趋势。
用户可以根据自己的需要选择感兴趣的气象要素和地理区域，并即时生成相应的可视化图表。
此外，界面还应提供快捷、便利的数据查询和检索功能，方便用户获取历史数据和生成报告。
最后，现代农业气象监测系统的使用具有巨大的价值。
首先，农民可以通过该系统获取准确的气象数据，根据天气情况合理安排农事活动，提高农产品质量和产量。
此外，系统还可以帮助农民避免气象灾害，如干旱、洪涝和暴风雨等，通过预警功能及时采取应对措施，保护农业生产。
对于农业研究人员来说，该系统可以提供丰富的气象数据作为研究分析的基础，推动农业科技进步和创新。
虚拟仪器技术在农机测试中的应用
虚拟仪器技术在农机测试中的应用虚拟仪器技术是近年来发展起来的一项新技术，它能将计算机技术、自动控制技术和传感器技术等有机地结合在一起，形成一种新型的测试手段。
虚拟仪器技术已经在许多领域得到广泛应用，例如电力、邮电、航空等行业。
而在农机测试中的应用也日益增多，下面将介绍虚拟仪器技术在农机测试中的应用。
一、农机测试的需求农业是我国的支柱产业，而农机的质量和性能的稳定性是影响农业生产成败的关键因素之一。
因此对农机的质量和性能进行测试是非常必要的。
针对不同农机的测试需求，农业部已经制定了一系列的测试标准和规定。
而传统的测试手段仍然存在一些缺陷：1. 测试仪器的成本昂贵，维护成本高；2. 测试仪器的使用需要熟练的技术人员，测试结果的准确性程度不一；3. 测试仪器的精度和稳定性受到环境、温度等因素的影响。
为了解决这些问题，虚拟仪器技术得到了广泛的应用。
虚拟仪器技术的本质就是将传统的仪器分离出来，采用软件功能加传感器、执行器来实现传统的测试效果。
它的主要特点是功能强大、使用方便、准确稳定等。
虚拟仪器技术的应用主要有以下几个方面：1. 传感器技术的应用虚拟仪器系统采用传感器的技术，将生物、力学、电子等的信号采集起来，并以数字化信号的形式送入计算机中，然后再通过计算机的处理过程得出测试结果。
传感器可以是各种类型的，如温度传感器、压力传感器、速度传感器等。
这些传感器的应用使得虚拟仪器技术在农机测试中得到应用。
虚拟仪器技术采用了控制技术，通过对测试对象进行控制，使得测试对象在一定条件下运行。
虚拟仪器技术采用的控制形式除了传统的模拟控制，还可以采用数字控制和智能控制等形式。
这些控制的方式和控制的范围偏重不同，但是可以达到不同的控制效果。
在农机测试中，采用虚拟控制技术，可以达到在检验过程中对农机质量和性能的控制，维护农机的可靠性。
3. 测试数据的管理和分析虚拟仪器技术采用计算机的处理手段，将采集的各种数据组合在一起，并完成数据预处理、数据管理、数据处理和数据分析等操作。
虚拟仪器技术在农机测试中的应用
虚拟仪器技术在农机测试中的应用虚拟仪器是一种利用计算机技术进行仪器测试、控制和仪器信息处理的新技术。
虚拟仪器具有操作简单、扩展性强、成本低等优点，能够有效地解决现有仪器设备测试存在的诸多问题。
在农业机械领域，虚拟仪器技术的应用也逐渐受到重视。
传统的农机测试多采用人工测试或使用传统测试仪器进行测试。
但是这种方法的缺陷也相对明显，例如测试人员耗时长、测试参数不够灵活、测试结果不够准确等。
而虚拟仪器技术的应用，可以有效地缓解这些问题。
首先，虚拟仪器技术可以大大提高测试效率。
相比于传统测试方法，虚拟仪器技术的测试速度更快，自动化程度更高，测试精度更高，因此可以大量节省测试时间和测试成本。
其次，虚拟仪器技术可以提高测试灵活性。
虚拟仪器可以根据需要进行测试参数的调整和更新，从而达到满足不同测试需求的目的。
同时，虚拟仪器还可以大大减少测试参数的误差，提高测试精度。
另外，虚拟仪器技术可以提高测试数据的自动化采集和自动化分析能力。
通过虚拟仪器技术，可以将测试数据自动采集、存储和分析，避免了传统测试方法中需要手动输入和处理测试数据的问题，从而大大提高了测试数据的准确性和可靠性。
最后，虚拟仪器技术还可以提高测试设备的智能化程度。
利用虚拟仪器技术，测试设备可以自动调节工作参数，自动进行测试数据分析，达到智能化控制的目的。
虚拟仪器技术的应用还可以扩展至农机的研发和设计领域。
通过虚拟仿真技术，可以对农机进行各种设计方案的仿真验证，进一步提高农机的研发效率和设计质量。
总之，虚拟仪器技术的应用在农机测试方面具有广泛的应用前景，可以提高测试效率和测试精度，为农机研究和设计提供更完善的技术支持，提高整个行业的竞争力和发展水平。
农业分析的远程遥感技术与农业监测预警
农业分析的远程遥感技术与农业监测预警农业是国民经济的重要支柱，农业生产的稳定性和持续性对于国家的经济发展和社会稳定起着至关重要的作用。
为了提高农业生产的效益和抵御自然灾害的威胁，远程遥感技术在农业分析和监测预警方面发挥着重要的作用。
本文将从不同角度探讨远程遥感技术在农业领域的应用，并分析其在农业监测预警中的潜力和挑战。
一、远程遥感技术在农业领域的应用远程遥感技术是指利用航天器、飞机或无人机等遥感平台获取地球表面信息的方法。
在农业领域，远程遥感技术可以通过获取并分析农田、植被、气候等方面的数据，帮助农业生产的决策制定和管理。
1. 土地利用与变化监测：通过远程遥感技术，可以实时监测和评估农田的变化情况，包括土地的利用类型、农作物品种的分布和种植面积等，为农业规划和土地管理提供科学依据。
2. 气候变化监测：远程遥感技术可以获取大范围内的气象数据，包括降雨量、温度、湿度等指标。
这些数据对于农作物的种植、灌溉和病虫害防治等方面的决策具有重要意义。
3. 植被监测与评估：通过远程遥感技术，可以获取植被的生长情况、叶面积指数、植物生物量和叶绿素含量等参数。
这些数据对于农作物的生长状态评估、肥料的施用和病虫害防治等决策起到重要的辅助作用。
4. 水资源监测与管理：远程遥感技术可以监测水体的水质、水位和水源的变化，对于农业灌溉、水资源的合理利用和环境保护等方面具有重要作用。
二、农业监测预警中的远程遥感技术潜力与挑战农业监测预警是指对农业生产过程中的自然灾害、病虫害等风险因素进行实时监测和预警，以帮助农民做出相应的决策和采取措施，减少农业损失。
远程遥感技术在农业监测预警中具有以下潜力和挑战。
1. 潜力：远程遥感技术具有广覆盖、高精度和实时性等优点，可以有效获取和分析大范围的农田、植被、气候等数据，为农业监测预警提供科学支持。
2. 挑战：远程遥感技术在农业监测预警中也面临一些挑战。
首先，数据处理和分析的复杂性和成本较高，需要具备专业的技术和设备。
面向智慧农业的无人机农田监测与管控技术研究
面向智慧农业的无人机农田监测与管控技术研究随着科技的发展和农业生产的进步，智慧农业成为现代农业发展的新方向。
其中，无人机技术在农田监测与管控方面起到了至关重要的作用。
本文将就面向智慧农业的无人机农田监测与管控技术进行研究，并探讨其在农田环境监测、作物生长情况监测以及灌溉管控等方面的应用。
首先，在农田环境监测方面，无人机可以搭载多种传感器，如气象传感器、土壤湿度传感器等，通过无线通信技术实时传输数据。
这些传感器可以实时监测农田的温度、湿度、光照等气象要素，同时监测土壤的湿度、酸碱度等指标。
通过无人机的飞行轨迹，可以对农田的环境进行全面的监测，及时掌握农田环境的变化情况。
利用这些数据，农民可以根据农田的具体情况进行合理的农田管理，提高农作物的产量和质量。
其次，在作物生长情况监测方面，无人机可以搭载高分辨率的摄像设备，通过图像处理技术对农田中的作物进行拍摄和分析。
无人机可以在不受地形限制的情况下对农田进行全面的拍摄，提供更加全面的信息。
通过对作物高光谱图像的获取与处理，可以实时监测作物的生长情况，包括生长速度、叶面积指数、氮含量等。
通过这些数据，农民可以对作物的生长状态进行准确的评估，及时调整农田管理的措施，以提高作物的生产效益。
最后，在灌溉管控方面，无人机可以根据农田的实际情况获取临时的气象数据，如风速、风向等，通过数据预测灌溉的需求。
通过无人机的飞行控制技术，可以自动控制喷洒设备，实现对农田的精细化喷洒管理。
无人机可以根据预测的灌溉需求精确喷洒水分，避免水资源的浪费和过度灌溉对作物生长的不利影响。
同时，无人机可以根据农田的实际情况调整喷洒的区域和适宜的时间，进一步提高灌溉的效果。
面向智慧农业的无人机农田监测与管控技术的研究在实践中取得了显著的成果。
它为农场经营者提供了及时而准确的决策支持，促进了农业生产的现代化和智能化发展。
同时，该技术也能减少农药、水肥等资源的浪费，降低因灌溉不当和病虫害等因素引起的农作物损失。
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究虚拟仪器技术是一种利用计算机软件实现的具有仿真实验功能的科学仪器技术。
它可以模拟各种实验设备，实现各种实验过程，通过数字化、自动化、智能化等手段，提高农产品生产效率和农业生产质量。
本文将介绍虚拟仪器技术在农业自动化中的应用。
1.农业智能控制系统虚拟仪器技术可以实现农业智能控制系统，在农业生产中，通过模拟实验设备，进行数据采集，分析和处理，运用大数据及人工智能技术，实现农业自动化及精细化生产管理。
智能控制系统还可以实现农业生产各个环节的远程监控，实时掌握农业生产状况，提高农产品生产效率和质量。
2.农业设备故障诊断与维修虚拟仪器技术还可以实现农业设备故障诊断和维修，通过虚拟仪器软件，实现农业设备的仿真任意操作和故障模拟，从而提高农业设备的可靠性和稳定性，减少设备维修成本和工作时间。
3.植物生长环境控制虚拟仪器技术可以实现植物生长环境控制，通过虚拟仪器模拟实验环境，进行数据采集，分析和处理，通过数字化、自动化、智能化手段，实现植物生长环境的自动控制，优化农业生产过程，并提高生产效率和质量。
4.农产品品质检测虚拟仪器技术可以实现农产品品质检测，通过虚拟仪器软件，模拟农产品检测设备实验过程，进行数据采集和分析，从而实现农产品的品质检测和质量控制。
虚拟仪器技术还可以实现农产品检测过程的自动化和智能化等高端技术应用。
总之，虚拟仪器技术在农业自动化中的应用，可以提高农业生产效率和农产品质量，为农业现代化发展提供了强大的技术支持。
未来，虚拟仪器技术还将会在农业智能化领域发挥越来越重要的作用，带动农业生产模式的转型升级。
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究
随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，虚拟仪器技术不断地发展和成熟。
虚拟
仪器技术指的是将计算机和通信技术应用于仪器仪表中，将传感器所得的数据通过计算机，以软件的方式模拟成为不同形式的信号，来代替传统的硬件仪器，从而实现测量、控制、
数据采集和分析处理等功能，具有成本低、易修复、高可靠性等优点。
虚拟仪器技术在农业自动化中的应用越来越广泛，例如智能化农业生产中的数据采集
和传输、无人机测量和监测、农业机械自动化等。
虚拟仪器技术实现了监测和控制系统的
数字化和智能化，能够提高农业生产的效率和质量，保障了农作物的安全、健康和高产。
一方面，虚拟仪器技术在农业机械自动化中的应用可以优化农业生产的流程和费用，
提高农业技术的先进性和精度。
通过虚拟化的仪器，可以实现对机械设备的多种信号参数
的快速监测和控制，比如可以监测到耕地的温度、湿度、土壤pH值等各种信息，然后通过控制器精准地控制机械的工作状态以达到最佳的农业生产效果。
通过可视化的仪器界面，
可以根据农田的不同情况，进行自适应调整，从而减少农作物的损失，提高生产质量。
另一方面，虚拟仪器技术在无人机监测中的应用可以帮助实现农业生产的高效化和可
持续化。
通过无人机和虚拟仪器的结合，可以实现对农田的高精度监测和数据采集，分析
农作物的生长状态和照明状态，实时优化农业的生产流程，提高生产效率和质量，同时降
低灌溉和农药的使用量并减少环境污染。
总之，虚拟仪器技术在农业自动化中的广泛应用，不仅提高了农业生产的效率和质量，也实现了对环境的保护和可持续性发展的要求，在未来的农业生产中还将继续发挥重要的
作用。
基于虚拟仪器技术的烟田远程监测系统设计
基于虚拟仪器技术的烟田远程监测系统设计0 引言目前，自动化、智能化、网络化和数字化已经成为农业发展的主要方向之一，虚拟仪器技术正是适应这种现代化农业的发展要求而出现的。
农业的生态环境对烟叶的生长发育、栽培技术的实施、病虫害的预防等，有着极其重要的影响。
而烟叶的生长发育状况又同光照度、温度、湿度等因素息息相关，因此在农业经济突显“多样化”、“优质化”、“高效化”的今天，简单的依靠人的经验力量来监测环境，尤其显得杯水车薪。
而且传统的数据采集方法耗时耗力，容易受到外界的干扰，准确性不高。
本设计试图利用基于LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器集成环境)开发平台的虚拟仪器技术来对果树园区的生态环境进行实时数据采集和存储。
1 系统整体设计烟田生态环境系统的构建方案采用PC-DAQ(基于计算机的数据采集卡)系统，由传感器、信号调理装置、数据采集卡和执行机构等设备组成。
本监测系统利用数据采集卡的多路选通开关来完成各硬件数据通道之间的切换，从而实现计算机和一台数据采集卡对烟叶生长的温湿度、光照等气候因子进行实时采集和测量的目的。
将采集来的烟田生态环境数据经分析、处理后，在前面板实时显示和静态显示(日平均数历史数据)，之后将它们存储起来以便日后查询和使用。
另外，本系统中还增加了网络传输功能，可以实现用户在本地计算机上开启并操作远程服务器端计算机上VI 的前面板。
2 系统硬件构成图1 为烟田生态环境监测系统的硬件整体框图。
该系统主要完成对生态环境的数据采集。
数据采集系统一般由数据采集硬件、硬件驱动程序和数据采。
基于OneNET云平台的农田远程监测系统的研究与设计
CJ-702B-485传感器是一款高性价比的数字串口输出传感 器模块，采用485/UART输出模式，集CO2、甲醛、TVOC、激 光粉尘PM2.5、PM10颗粒物于一体。它可对所处环境进行实时 全面的检测，具有良好的稳定性。
BH1750FVI数字光照传感器是一种用于两线式串行总线 接口的数字型光强度传感器集成电路。模块分辨率可以探测较 大范围的光强度变化。光照度范围：0~65535Ix，传感器内置 16bitAD转换器直接数字输出，省略复杂计算，省略标定FV1， 体积小，广泛应用于室内光照检测、蔬菜、苗圃、温室大棚。
2 系统的可行性 2.1 OneNET云平台 OneNET云平台，中国移动物联网开放平台，提供免费服
务且适配各种网络环境和协议类型，支持各类传感器和智能硬 件的快速接入，可提供丰富的 Aห้องสมุดไป่ตู้I和应用模板以支持各类行业 应用和智能硬件的开发，同时还能够满足监测网络领域的协议 适配、数据存储、数据安全及大数据分析等平台服务需求，为 技术开发人员提供良好的开发环境，降低了开发成本和用户的 使用成本。在每个
现方法[J].四川理工学院学报(自然科学版),2018,31(2):69-74.
*[科研项目] 西北民族大学本科生科研创新项目，项目编号：XBMU-BYL20207，指导老师：陈万军。
科学与信息化2020年12月中 125
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3 系统设计 3.1 硬件设计 本系统的硬件框架主要由各类传感器模块、STM32主控
芯片、物联网模块三个部分组成。系统的传感器模块主要用到 DHT11温湿度、二氧化碳浓度、日照强度等采集农田环境指标的 传感器；主控芯片选用了STM32F103C8T6，STM32F103C8T6是 一款基于ARM内核的32位MCU，属于Cortex-M3内核，供电电压 仅需2～3.6V，功耗只有0.19mv/MHZ，因此该内核具有高性能、 低成本、低功耗的特点。物联网模块由W5500以太网控制器模 块及无线路由器组成，其中W5500集成了TCP/IP协议，支持高 速标准4线SPI接口与主机通信，内嵌8个独立硬件Socket可以进 行8路独立通信，只需进行简单的Socket编程和少量的寄存器操 作即可方便地进行嵌入式以太网应用开发。
基于虚拟仪器技术的农田气象信息远程监测系统开发
开县中学高2015级月考生物试题一、选择题（共6小题每题6分）1、下列关于细胞中元素和化合物的叙述正确的是（ D ）A．细胞中含量最多的四种元素由多到少依次是C、O、H和NB．蛋白质区别于脂质的特有元素是NC．细胞中的微量元素因其含量极少，重要性不如大量元素D．核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于肽键中2、下图为处于某种状态下的细胞图，下列有关描述正确的是（ C ）A. 若用高倍显微镜进行观察，则清晰可见⑤的内膜B．洋葱根尖分生区细胞可以作为进行质壁分离复原实验的材料C．将酶解法制备的原生质体置于清水中，原生质体会因渗透作用吸水而涨破D．①处溶液的浓度一定大于⑥内溶液浓度3、脑缺氧、心缺血、急性胰腺炎、动脉粥样硬化等疾病都是由细胞坏死引起的。
近日，厦门大学生命科学学院韩家淮教授课题组的一项研究表明，存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶，能够将细胞凋亡转换成细胞坏死，通过调控这个酶的合成，就可以调控细胞的死亡方式。
下列有关叙述错误的是（ B ）A.从以上分析可知细胞坏死过程中存在基因的选择性表达B.一些细胞的坏死对人体也有益处,比如被病原体感染的细胞在免疫系统的作用下死亡C.抑制RIP3的活性，能在一定程度上对急性胰腺炎有治疗、防御的作用D.在人体的癌细胞中，也可能存在控制RIP3合成的基因二、非选择题（共54分）7、（16分）甲图为某植物细胞的亚显微结构模式图；乙图为甲中的两种膜结构，以及发生的生化反应；丙图为某高等动物分泌细胞．请据图回答．（1）假设甲图细胞为洋葱鳞片叶表皮细胞，多画的结构有（填图中标号）；颤藻与甲图细胞在结构上最主要的差别是。
（2）若要鉴定甲细胞是否为活细胞可以用实验方法。
（3）由图甲细胞形成的组织是否为鉴定还原糖的理想材料，理由是。
（4）若用磷脂酶处理甲细胞，其功能会受到影响的细胞器有（由小到大填标号）。
（5）图乙中的两种生物膜除产生图中所示物质外，还均可产生的物质是。
虚拟仪器在农业测控技术中的实例应用
虚拟仪器在农业测控技术中的实例应用摘要：目前，国内的农业监测与控制技术总体上还处于比较落后的状态，这就需要对监测体系进行进一步的研究和分析。
在此过程中，充分利用虚拟仪器将计算机科学技术、电子信息技术、通信技术和网络技术等有机地结合起来，从而可以在农业生产过程中，进行信息测试、数据转换和分析等工作，还可以通过互联网将不同的设备进行连接，实现不同设备的信息通信。
本文对虚拟仪器进行了较为全面的介绍，并对目前我国在农业领域中的测控技术的发展状况进行了详细的介绍，并结合我国虚拟仪器在农业测控技术中的实例应用进行分析, 总结了目前我国农业领域中的测控技术的发展状况。
研究结果旨在为提升农业工程测控技术在农业工程中的应用和推广提供技术参考与支撑。
关键词：农业工程；测控技术；虚拟仪器；信息技术引言随着人们生活水平的提高，国际国内市场对食品质量、食品安全要求越来越高，通过虚拟仪器在农业工程测控技术，可对产品进行全过程检测和溯源，可以有效提高食品质量、食品安全，推进无公害生产，从根本上提高食品的竞争力和商品率，促进农业产业结构调整。
农业工程测控技术，其核心是以虚拟工具（Virtual-Instrument, VI）为基础，以对农业生产活动中的环境信息、作物生长信息、土壤信息等进行实时监控。
虚拟仪器技术将计算机技术、电子信息技术、无线通信技术和网络技术等融合在一起，可以将因特网与农机装备进行网上通信，完成数据测试、分析和储存等工作，它是实现农业现代化的必要的技术支持。
虚拟仪器具有强大的数据处理能力，是目前国内外农业发展的重要技术与关注热点之一。
虚拟仪器技术是[h1]将测试技术、监控技术与计算机科学技术相互结合，虚拟仪器技术可将测试仪器、监控设备与计算机相结合，使用户可以通过计算机平台实现远程监控与测试，保证生产高效发展。
1虚拟仪器概念与组成1.1概念与特点虚拟仪器技术是指使用者可以利用计算机平台，按照自己的需要，对有关的仪表设备进行测控，从而确保在现实的工作中，测控技术变得更加高效、便捷。
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究
随着科技的进步和农业的发展，虚拟仪器技术在农业自动化中的应用越来越广泛。
本
文将介绍虚拟仪器技术以及它在农业自动化中的应用研究。
虚拟仪器技术是一种通过计算机软硬件实现仪器功能的技术。
它结合了计算机技术、
传感器技术和控制技术，可以将传感器信号通过计算机软件进行处理和分析，然后输出相
关的控制信号，从而实现自动化控制。
虚拟仪器技术具有灵活性高、控制精度高、可靠性
好等特点，因此在农业自动化中得到了广泛应用。
虚拟仪器技术在农业自动化中的应用包括农田监测、作物生长控制、智能灌溉等方面。
虚拟仪器技术可以用于对农田进行监测和调控。
通过安装传感器并利用虚拟仪器技术对实
时数据进行采集和分析，可以实现对土壤湿度、温度、光照等参数的监测和控制，从而保
证农作物的生长环境处于最佳状态。
虚拟仪器技术可以用于作物生长的控制。
通过测量土壤养分含量、光照强度等参数，
结合相应的算法和模型，可以实现对作物生长的控制，包括施肥、灌溉、温度调控等。
虚
拟仪器技术可以根据作物的需要调整相应的参数，从而提高作物的生长质量和产量。
虚拟仪器技术在农业自动化中的应用研究具有重要意义。
通过虚拟仪器技术的应用，
可以提高农业生产的自动化程度和控制精度，从而提高农作物的产量和质量。
虚拟仪器技
术的进一步研究和应用将为农业的发展提供更多的可能性。
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究
虚拟仪器技术及其在农业自动化中的应用研究虚拟仪器技术是一种基于计算机技术的新型测量仪器技术，它通过软件编程和硬件接口的设计，将传统仪器的功能实现在计算机系统中，实现测量、控制和分析等功能。
虚拟仪器技术具有灵活性高、故障自诊断能力强、易于扩展和更新等优点，因此受到广泛关注，并在农业自动化中得到了应用。
1. 农业数据采集与监控：虚拟仪器技术可以将传感器、数据采集卡等硬件与计算机系统相连接，实现对农田环境参数、作物生长状态等数据的采集与监控。
通过虚拟仪器技术，可以实时、准确地获取农田信息，为农业生产决策提供可靠的数据支持。
2. 农业设备控制：虚拟仪器技术可以将计算机与农业设备相连接，实现对农机、灌溉系统等设备的远程控制。
农业生产过程中，可以通过虚拟仪器技术远程监控和控制农业设备的运行状态，提高生产效率和管理水平。
3. 农业信息处理与分析：虚拟仪器技术可以对农业数据进行实时的处理和分析，例如对土壤水分、光照强度等数据进行统计分析，并通过模型和算法进行预测和决策支持。
通过虚拟仪器技术，农业从业者可以更好地了解农田环境的变化趋势，对农业生产进行合理调控，提高农业生产的效益和质量。
4. 农业教育与培训：虚拟仪器技术可以为农业教育和培训提供有力支持。
通过虚拟仪器技术，学生和从业人员可以在计算机系统中模拟和实验农业生产过程，了解和掌握农田管理和农作物生长的基本原理和技术要求。
虚拟仪器技术可以使农业教育和培训更加直观、生动、实用。
虚拟仪器技术在农业自动化中的应用具有重要意义。
它可以提高农业生产的效率和质量，减少人力成本和环境污染，推动农业的可持续发展。
随着计算机技术的不断进步和虚拟仪器技术的不断成熟，相信它会在农业自动化领域发挥出更大的作用。
虚拟技术在气象中的应用思考
虚拟技术在气象中的应用思考气象是研究大气现象和天气变化规律的科学，而虚拟技术则是通过计算机图形技术模拟真实环境的一种技术。
虚拟技术在气象中的应用有助于提高气象预报准确度、增强对天气灾害的防范能力以及提供更好的气象科普教育。
虚拟技术可以模拟真实的气象环境，从而提高气象预报的准确度。
利用虚拟技术可以模拟不同的天气条件，包括温度、湿度、气流等气象要素，从而模拟出不同天气情况下的气象变化趋势，为气象预报员提供更准确的数据和模拟结果。
预报员可以在虚拟环境中进行实验和演练，提高其对天气变化的把握能力和判断准确度。
可以利用虚拟技术模拟出复杂的气象系统，如台风、龙卷风等，帮助预报员更好地理解和预测这些天气灾害的发展路径和强度，提前采取相应的预防措施，减少灾害损失。
虚拟技术在气象中的应用还可以增强对天气灾害的防范能力。
利用虚拟技术可以模拟不同的灾害场景，如洪水、干旱、沙尘暴等，帮助相关部门和群众更好地了解灾害发生时可能的影响和应对措施。
通过虚拟模拟可以提前预警，及时疏散人员、转移财产并做好防护措施。
虚拟技术还可以模拟出一些特殊的天气现象，如极端高温、强降雨等，提醒人们关注气象预警信息，避免人员和财产的损失。
虚拟技术在气象科普教育方面起到了重要作用。
通过虚拟技术可以模拟真实的天气情况，为公众提供更直观、生动的气象教育内容。
可以通过虚拟现实技术让学生们亲身体验不同的天气现象，如站在雪地中、置身于强风中等，从而更深刻地理解天气现象的形成原理和影响因素。
还可以通过虚拟技术模拟出不同地理区域的气候和天气情况，帮助公众更全面了解气候变化和天气预报的内容，提高对气象科学的认知和舆论素质。
虚拟技术在气象中的应用可以提高气象预报准确度、增强对天气灾害的防范能力以及提供更好的气象科普教育。
这些应用不仅可以帮助气象行业提升工作效率和服务质量，还可以提高公众对气象的认知和应对能力，更好地应对气候变化和天气灾害带来的挑战。
在未来的气象工作中，虚拟技术有着广阔的应用前景和深远的意义。
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机 的显示 功 能 ．并 由软 件 系统完 成数 据 的测试 和 分
析 。 因此 虚 拟仪器 必须 具备 数 据采集 、数据处 理 以
整个 农业 生产 过 程 的 自动 化 、 网络化 以及 数字 化 ， 可
带来 农业 经济 的跨 越式 发展 ［ １ 】 。我 国作为农 业 大 国 ， 依靠 农业 信息 技术 可有 效 提高我 国农 产 品的生 产质 量 和经济 效益 。农 作物 的生 产环 境对 其生 长发 育 的
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
Ｋｅ ｙ Ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ；ｆ ａ ｒ ｍｌ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ
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农 业气 象观 测 以 自然 状态 下农 田生 态系 统 中的 理 化环 境 、 气 候变 化及 生物 的响应情 况 为研究 对象 ， 通 过 对相 关 因子 的监 测 ， 研 究 气 象 条件 与 农 业 生 态 问 的作用 机理 和相 互影 响 。 目前 国 内的农 业气 象 观 测技 术 及 方法 主要 以人工 观 测 为 主 。 不 能 满 足
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ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｍｏｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂｙ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕａ ｌ ｉ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｈａ ｎ Ｈｕ ａ ｉ — ｙ ａ ｎ ｇ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｊ ｕ ｎ — ｆ ｅ ｉ
虚 拟仪器技术 的农 田气象信息远程监测 系统开发探 析
韩怀 阳 ，王俊 飞
（ １ ． 广 西 交 通 职 业 技 术 学 院 ，广西 南 宁 ５ ３ ０ ０ ２ ３ ；２ ． 广 西气 象 局 ，广 西 南 宁 ５ ３ ０ ０ ２ ２ ）
摘
要： 通 过 对 虚 拟 探 测 技 术 及 其 发 展 趋 势 的分 析 ， 提 出农 田气 象 信 息 远 程 监 测 系 统 设 计 方 案 ， 通 过 实 验 对 其 进 行 验
第 ３ ６卷
第 ２期
气
象
研
究
与
应
用 Leabharlann Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． ２
２ ０１ ５年 ６月
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Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０１ ５
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ８ ４ １ １（ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ７ ８ — ０ ５
状况 有 着较 大 的影响 ， 如果 能对 光照 、 湿度 、 温度、 土
及结 果输 出 三大基 本 功能 。
１ ． ２ 虚 拟仪 器 的特点
证。
关键词 ： 虚 拟 仪 器技 术 ； 农 田气 象 信息 ； 远程监测系统 ； 探 析
中图分类号： Ｓ１ ６ ３ ＋ ． ５ 文献标识码 ： Ａ
Ａ ‘ ｎａｌ ● ｙｓ ｉ ● ｓ ０ｎ ｄｅ ＇ ｖｅ ｌ ｏｐｉ ● ｎＲ ｌ ｎ ａｒ ｍｌ ● ａ ｎｎ １ ｍｅ ｔ ■ ｅ ０ｒ ０ｌ ■ ０ｇｌ ● Ｃ ａｌ ■ ‘ ｉ ｎｔ 一 ｏｍ
１ 虚 拟 仪 器 技 术 及 其 应 用 发 展 趋 势
１ ． １ 虚拟 仪器 概念 虚拟仪器 （ Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｖ Ｉ ） 技术采 用 了 “ 软件 即仪 器 ” 的 突破 性 概 念 ［ ８ ］ ． 就 是 在 计 算 机 硬 件
（ １ ． Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍ ｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｎ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ５ ３ ０ ０ ２ ３ ； ２ ． Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ， Ｎ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ５ ３ ０ ０ ２ ２ ）
现 代农 业气 象研 究及 服务 对数 据高 精度 、 高密 度 、 高 时效 的要 求 。 在信 息技 术 的发展 趋势 之下 ， 农业 信 息
科技 也迅 速运 用 于农业 生产 中。农 业 信息 技术 主要 是 利用 计算 机 、信息处 理 系统 以及通 信技 术 等实 现
系统 的基 础之 上虚 拟仪 器控 制 面板 。充 分利用 计算