江苏省科技支撑计划项目(BE2011336)
- 作品数：19 被引量：178H指数：7
- 相关作者：汪小旵沈明霞刘龙申孙玉文陆明洲更多>>
- 相关机构：南京农业大学新疆农业大学更多>>
- 发文基金：江苏省科技支撑计划项目国家自然科学基金苏州市科技发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术航空宇航科学技术电子电信更多>>
- 基于作物茎流和FPGA的智能温室测控系统的设计
- 2013年
- 采用FPGA设计了一种温室环境智能控制系统。系统主要由FPGA芯片EP2C8Q208、电源电路、人机交互单元及其驱动电路组成。按照模块化设计思路,将系统硬件部分分为数据采集模块、LCD显示模块、蜂鸣器报警模块、串口通信模块和控制输出模块,软件部分为基于VC6.0的上位机监控界面。实现了温室作物生长参数和环境信息的采集,并对温室环境进行控制,在此基础上分析了作物茎流速率与温室环境因子之间的关系,得出作物茎流速率与温室环境因子之间的回归方程。结果表明,作物茎流速率受多个环境因子的影响,其中太阳辐射为其主要影响因素;基于FPGA的温室环境智能控制器,时序验证方便,控制响应快,系统集成度高,是实现温室智能控制策略的有效思路。
- 柳爱珍汪小旵保智敏刘钊李雪
- 关键词：温室环境FPGA茎流速率
- 基于FPGA的农田图像采集与3G无线传输系统设计被引量：19
- 2011年
- 针对目前农田图像采集装置功耗大、成本高、图像无线传输速度慢的问题,设计了一套基于FPGA和3G无线通信技术的农田图像采集传输系统。该系统由农田图像采集终端和远程服务器组成,服务器与终端通过3G无线网络进行图像传输。研究了基于FPGA的JPEG压缩算法,实现了3G模块的驱动与远程数据通信。试验表明,系统能够快速采集图像并进行无线传输,传输一幅图像所需的时间约为5.42 s,无丢帧现象。
- 刘龙申沈明霞孙玉文陆明洲熊迎军
- 关键词：FPGA
- 基于广义预测算法的夏季温室温度控制系统设计
- 2012年
- 目前温室温度控制大都采用执行机构于设定点处快速完全开关进行的[1]。此种设计方法一方面会由于动作幅度过大以及温室滞后特性的影响,造成较大的超调,不利于作物生长;另一方面环境的迅速改变又会导致执行机构频繁动作,产生较多的能耗。由于温室温度的控制对象主要是天窗、遮阳网等,此类设备完全开关需耗费一定时间，且在夏季时如果动作幅度过大会造成温度的较快变化。
- 李鹏飞汪小旵李永博张祎
- 关键词：温室温度夏季温度控制
- 群养母猪饮水行为监测无线传感器网络节点设计被引量：5
- 2013年
- 针对群养母猪个体饮水行为监测,研发了一种主要由STM32微控制器、CC1101无线射频模块和RFID读写器模块组成的无线传感器网络节点。采用RFID技术实现对饮水母猪个体的识别,利用流量计实时记录母猪饮水量。通过无线射频模块组成星型网络并简化时间同步问题,将采集的母猪个体信息发送至远程监控中心,实现母猪个体饮水行为的自动化监测。实验结果表明:节点对饮水母猪个体识别正确率达到100%,能够准确、实时地记录其饮水量。
- 陈林锋沈明霞陆明洲杨晓静路顺涛郑鹤成
- 关键词：智能监测
- 温室无线传感器网络系统实时数据融合算法被引量：36
- 2012年
- 针对温室无线传感器网络(WSN)系统的数据融合要求,提出一种多传感器实时数据融合算法。首先在节点上对各传感器数据序列进行一致性检测和三次指数平滑,然后将平滑后的数据发送到路由器或网关,基于文中提出的无需指数运算的新型支持度函数进行幂均方融合。在江苏农博园现代农业馆玻璃温室中进行了实地试验测试,结果表明:三次指数平滑能够明显减少数据波动;新型支持度函数的幂均方融合精度与高斯型支持度函数相比无显著差异,算法运算时间缩短83.6%,并且融合效果优于算术平均法。
- 熊迎军沈明霞沈明霞陆明洲刘永华孙玉文
- 关键词：温室无线传感器网络数据融合
- 温室温度约束模型预测控制研究被引量：5
- 2014年
- 【目的】针对温室温度控制中模型参数不确定、系统时滞和调控设备的物理限制问题,研究温室温度约束模型预测控制(MPC)。【方法】采用系统辨识的方法,建立一个包含室外气候条件和室内调控设备的温室温度控制模型,以天窗开度和作物生长温度要求为约束条件,基于MPC方法对温室内天窗通风的降温过程进行控制。【结果】建立的温室温度控制系统ARX模型(扩展的自回归模型)3步预测输出和实测值的拟合度为94.53%,基于该模型的温室温度约束MPC夜间和白天实现温度控制的均方根误差(RMSB)分别为0.38和4.6℃,温室内温度可以按照设定值实现平稳准确的变化。【结论】该方法适用于温室温度控制,具有较好的应用价值。
- 周伟汪小旵
- 关键词：温室温度预测控制
- 无线嵌入式温室监测系统设计与实现被引量：3
- 2012年
- 提出一种基于无线技术的温室监测系统设计.以ARM-Linux系统为中心,向下采用无线多ZigBee节点采集温室不同点的温湿度数据,对温室环境进行全面了解,向上利用无线数传模块将本地数据传送给远程计算机,用于数据存储、分析和高级控制算法实现.系统优点是自成一体,免去传统温室复杂的布线,便于对现有温室设备更新换代,且可实现多温室单元的集中统一监控,降低人工劳动强度,提高生产效率.
- 李鹏飞汪小旵李永博
- 关键词：温室无线ARM-LINUXZIGBEE
- 基于作物生理信息的夏季温室黄瓜节水灌溉模型研究被引量：3
- 2014年
- 为了实现温室作物精准节水灌溉,提高节水灌溉模型的抗干扰性,结合作物生理信息和温室环境因子建立了以长时间尺度辐热积为变量的节水灌溉模型。结果表明,试验期间(5月10日—7月10日),环境因子对夏季温室黄瓜茎流速率的影响并不明显,主要由于外界人为干扰因素对温室作物生理参数产生瞬时短时间的干扰,但黄瓜所受辐热积与累积茎流量达极显著关系(相关系数为0.993)。建立的节水灌溉模型具有抗干扰性,能够实现精准灌溉。
- 孙国祥李永博汪小旵张瑜陈满谭胜男柳爱珍
- 关键词：节水灌溉温室黄瓜水分胁迫
- 基于无线传感网络的植物生长图像传输和分割算法研究被引量：4
- 2014年
- 为了获取温室中植物生长图像信息,设计了一款能够监测温室内植物生长信息的无线智能图像采集节点,引入了休眠-唤醒机制大幅降低节点能耗。节点采用STM32ZET6芯片作为微控制器,CC1101为射频模块,扩展了OV7670图像传感器。将SimpliciTI射频网络协议移植到STM32处理器中,将采集的图像信息经过JPEG2000压缩后,分包多跳无线传输至服务器,服务器接收图像,利用改进型LoG算子实现图像分割,得到图像分割结果。结果表明:在温室环境中最大通信距离110 m,节点丢包率较低。一帧JPEG2000格式的温室内植物生长信息图像大小约18 kB,传输时间较短,节点在3.6 V锂电池供电下能工作20 d,汇聚节点接收一帧JPEG2000压缩后的图像时间为158 s。结论:图像节点在温室环境下,以较低能耗采集和传输植物生长信息图像,节点运行稳定,图像分割方法鲁棒性强,在光线变化较大的情况下分割仍然稳定。
- 刘志强梁琨沈明霞陆明洲孙玉文刘龙申
- 关键词：温室无线传感节点图像分割
- 基于CFD非稳态模型的温室温度预测控制被引量：24
- 2014年
- 以Venlo温室内温度场为研究对象,提出了一种基于计算流体动力学(CFD)非稳态模拟模型的预测控制方法。CFD模型作为虚拟温室环境,将其非稳态模拟产生的时间序列数据代替真实的物理试验数据,结合系统辨识理论将CFD模型转换成基于数据的系统控制模型,实现基于CFD的温室温度预测控制。仿真结果表明,基于CFD的预测控制实现温室温度控制的平均偏差为2.65℃,标准偏差为3.27℃,可将室内温度平稳有效地控制在作物生长允许的温度范围内。系统辨识、控制算法和CFD技术的结合,提高了控制器设计的效率,丰富了温室控制系统的设计方法。
- 周伟李永博汪小旵
- 关键词：温室CFD系统辨识模型预测控制
