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一种新型农场气体无线智能监测系统的设计

更新时间:2009-03-28

传统农业大棚采取人工监测的方法来采集各参数数据,智能化水平不高,控制效率低下。近年国内外研究的自动监测系统设计将无线技术应用到农业大棚当中,提高了大棚各参数搜集能力,但都仅仅停留在监控阶段,不能将采集到的参数进行实时自动控制。物联网+技术是在互联网的基础上通过射频识别、全球定位系统红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,按照预定的协议把任何物品与互联网连接起来,进行信息的交换和通信来实现智能化识别、监控、定位、跟踪和管理的一种网络。[1]

求职技巧对应聘者能否成功获得一份工作起着决定性作用。仅少部分毕业生仔细了解过求职技巧,刚踏出大学校园的毕业生们大都对求职技巧感到生疏。面试是求职过程中必不可少的环节,而求职技巧对面试起着关键作用,在面试过程中他们可能会因为礼仪知识缺乏导致某些行为不当或因心理素质较差导致回答问题时紧张得不能清晰表达等原因,使得他们在求职中未能获得成功。因此,缺乏求职技巧成为了大学生在求职过程中的一大难题。大学毕业生们只有熟练掌握了求职技巧,在应聘的过程中才能给用人单位留下好的印象,才能为自己成功获得工作增添筹码。

1 农业大棚控制系统总体结构

系统整体采用模块化设计,由物联网+传感器模块、上位机模块、执行模块3部分组成。[2]

物联网+传感器模块由微处理器、传感器(光照度传感器、二氧化碳传感器、温度、湿度传感器)、物联网+通讯模块、电源组成。无线通信模块采用WLK01K59扩频通讯模组,该模块具有传输距离远、穿墙能力强,抗干扰能力强、防水防潮、节能、简单易用等特点。

在四川工商学院,德育放在学校的首位。学校采取寝室走访、学生谈话和课堂教学等多方位形式进行德育,培养具有良好德行的当代大学生。

温湿度传感器为环境周边检测及时数据,搜集到大棚各节点的温度和湿度参数,经物联网+传送至上位机,将作物所需的温湿度与采集到的信号进行对比,若不相等,则通过上位机发送控制命令,经物联网+网络传送至调温器、加湿器或风机,直至传感器检测到的环境参数与农作物所需的参数一致。

执行模块由电子继电器加热、喷雾降温等智能电器组成,能够接收上位机的命令信号,实现实时在线监测,智能地控制农业大棚内作物所需的环境参数。

2 控制装置的硬件设计

2.1 上位机的选择

作为工业自动化领域的三大支柱之一的PLC具备性能稳定可靠、硬件装配接线及软件编程调试便捷高效的优点。[3]本设计上位机选择优控MM700型触摸屏PLC一体机,其控制核心为台达ES2型PLC,它有多达52个输入输出点和其它丰富的片上资源,完全满足该系统的设计需要。

该设计采用WLK01K59扩频通讯模块对大棚温湿度、光照度、气体等传感器采集到的数据进行收发传输。利用DSSS直序扩频技术,有效过滤了各类电台、无线电波产生的同频干扰和近场干扰,提高了无线设备通信效果,未使用扩频通传统通信信号与使用扩频通信信号对比频谱。与传统的通信技术比较,该无线通讯有如下几个优势:抗干扰能力强;工作电压低,为2.1~3.6V,通过一个纽扣电池就能为该模块供电;使用温度范围广,可达-40℃~80℃能够适应北方的低温和南方的高温气候。此外,还有效地解决了农业大棚智能化中通讯艰难的课题。

2.2 农业大棚环境参数检测系统的设计

除完全靠自身成长起来的“草根”意见领袖外,近年来新媒体平台也在有意识地通过“自媒体签约”等形式培养意见领袖阶层。在媒体的支持下,这些意见领袖迅速在新媒体平台上扎根,网络人气快速集聚。如微博签约自媒体“罗志渊”,粉丝数高达729万,其在2011年9月发表的“再生一个孩子”微博[注]博文见http://weibo.com/1280463227/xkaqUs3Cr。 得到3 090次转发。此类意见领袖活跃于各领域,成为影响政府决策的又一股新生势力。

2.3 执行系统的设计

上位机可接收物联网+传感器模块采集的数据,并发送命令实时控制执行模块为大棚调湿、排风、调温等有利于大棚农作物生长的操作。上位机可预设参数,可根据不同作物设置不同的温湿度,并和物联网+传感器模块采集到的数据进行对比,根据对比结果命令执行模块改变环境参数直到与预设的参数相同为止,达到对大棚参数智能控制的目的。

3 农业大棚控制系统软件设计

该系统的软件设计分为2部分:核心程序编写和上位机界面设计。核心程序主要功能是对系统进行初始化,错误处理以及将触摸屏一体机和下位机通过物联网+进行通信。

上位机界面软件采用MCGS进行开发,有大棚温度、湿度、二氧化碳浓度、光照度参数变化的显示,可在触摸屏上进行升降温、加湿、除湿、光照、遮阳等操作。所有大棚环境参数数据都可在软件历史数据库里查询,供农业专家研究。

4 结束语

本文采用基于物联网+的远程无线传输技术和触摸屏PLC一体机设计了应用于农业大棚的控制系统。该系统试制的样机经试验,具有以下优点:控制距离远,信号稳定,穿墙能力强,无线模块接收端和发射端和普通无线模块相比,其传输数据的有效距离可达1000m以上;人机交互界面易于操作,结果具有可视性;系统连续工作时间长,受温度影响小,抗干扰能力强,节能环保。农民可在家中对农业大棚的环境参数进行实时监控,甚至可达到无人值守的智能控制,节省了人力物力,加快了农业生产的自动化和智能化。

参考文献:

[1]宗平等.物联网概述[M].北京:电子工业出版社,2012.

[2]赵辉.基于GPRS的分布式远程无线监测系统的研究与设计[D].天津:河北工业大学,2008.

 
高云华
《湖北农机化》 2018年第10期
《湖北农机化》2018年第10期文献

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