基于云服务接入的温室环境采集终端优化设计

由于温室环境信息采集需求多样、应用分散设备接入网络困难且为物联网,云服务优先应用领域,使得采用运营商通讯(GSM/GPRS、3G、4G等)的环境数据采集设备在温室生产中应用越来越多,但实际运行过程中依然存在系统能耗高、太阳能温室内充电效率低、铅酸蓄电池供电为主体积大、整体密封性差难以适应高温高湿环境等问题,迫切需要在以上几个方面开展优化设计。开发了低成本、集成度高、低功耗的温室环境感知终端,能够采集常规数字(I2C、1-wire、串口等)、模拟信号传感器(0~5V,4~20m A),灵活选择传感器满足用户对不同监测参数的测量需求并通过GSM/GPRS接入已有的设施农业云服务平台,适合分散,大区域接入、单温室直接网络接入等应用场景。重点在终端能耗管理、防护结构、太阳能供电结构等方面开展优化设计,小功率太阳能电池板采用多角度安装方式,实现延长充电时间超过2h·d~(-1),提高温室内太阳能利用率;将主动通风空气防辐射罩与符合IP67标准防护壳构成一体,适应高温高湿环境,并加速防辐射罩内部与外部气流交换速度,提高温湿度、CO2测量响应速度和精度;低功耗硬件选型配合事件触发唤醒能耗管理模式解决GSM/GPRS通讯能耗问题使终端休眠能耗为44u A,常规应用频率平均功耗达1.1m A,实现无外接供电设备全负荷独立工作近1个月,满足温室环境在线监测需求。该优化设计与应用具有开放性、易用性、低成本、安装便捷等特点,能够提升温室生产监测能力,市场前景广阔。     

连栋玻璃温室设计建造要点

连栋玻璃温室是保障中国设施农业生产的重要设施,但其设计安装较为复杂,文章以京鹏公司为例,简要介绍连栋玻璃温室的设计建造安装要点,以期对中国连栋温室的设计安装提供参考。     

侧挂式电动移栽机系统开发

现有的大田使用的蔬菜苗移栽机，体积庞大，作业半径较大，动力一般为内燃机，作业时有废气排出，很难直接应用于温室内作业。侧挂式电动移栽机系统采用水平侧挂结构，尺寸小，转弯灵活；以直流电动机作为移栽动力，无废气排出，不会对温室内空气环境造成污染；更适合温室内移栽作业，不仅可以提高种植效率，也有利于降低劳动强度和劳动成本。      

日光温室墙体夜间放热量计算与保温蓄热性评价方法的研究

本文提出了以墙体夜间放热量作为评价指标的日光温室墙体保温蓄热性能评价的方法.在以付立叶级数形式表达的室内外气温等墙体工作条件下.根据一维非稳态传热的理论,采用有限差分算法,建立了日光温室墙体传热过程模拟与墙体放热量的计算方法,并开发了相应的计算机程序RGWSQCR.根据对几种墙体的夜间传热量计算结果进行非线性回归分析,建立了墙体夜问放热量简化计算的经验公式.     

精密施肥机的研究与应用

对国内外现有施肥技术现状进行了调研，结合中国的国情,研究开发出了实用可靠高精密度的施肥机系统。该系统主要由主控制器、高精度的EC、pH传感器，液压水表阀门、压力调节阀、压力计、过滤器、肥料泵等元件组成，在灌溉施肥过程中，肥料泵以微量的脉冲注肥，可以保证精确的肥料施用剂量。该施肥机采用模块化设计，具有结构简单可靠、适用范围广、控制精度高、界面友好等优点，实现了对作物的高产优质栽培所需要的合理营养供给。     

JYG-1型移动喷灌机的研制

在广泛调研的基础上,开发出了适合温室使用的JYG-1型移动喷灌机。该型喷灌机主要由供水系统、行走系统、电气控制系统三大部分组成,综合采用了编程控制、变频调速、无线电遥控等技术,具有使用方便、自动化程度高、喷洒均匀度高等显著特点,并已在全国各地推广应用。     

北京地区日光温室节能材料使用现状及性能分析

介绍了北京地区10种不同日光温室墙体和屋面保温覆盖材料使用情况的调查和分析结果;根据调查结果,归纳出北京地区使用的8种不同墙体材料构造和6种不同屋面保温覆盖材料;对几种墙体的传热系数、总热阻、热惰性指标等热性能参数以及经济性进行了计算与评价;分析了几种屋面保温覆盖材料的保温性和经济性.     

秸秆捡拾打捆机设计及捡拾器的动力学仿真

为解决农作物收获后秸秆的收集处理问题，设计了一种秸秆捡拾压捆机，介绍了该机械的总体结构及工作过程，对滑道滚筒式捡拾器的工作原理和设计要求进行了详细分析，通过对捡拾器设计方案的计算机仿真，对滑道曲线进行拟合优化，实现了捡拾器的优化设计。     

智能型移动喷灌机系统的研究与实施

国内有几家公司研制了单臂式移动喷灌机,没有转移装置,一跨一台,只有简单的前进和后退,左右喷杆只带有电磁阀,进行简单机械喷灌作业。根据国内温室灌溉设备现状,北京市农业机械研究所超越京鹏温室工程公司结合多年开发温室的经验,在充分借鉴美国ITS公司、西班牙和韩国等国移动喷灌机技术优点的基础上,组织一批攻关队伍,独立自主研究开发了适合中国国情的智能型移动喷灌机,该机具有体积小、重量轻、运行操作方便、节能节水、经济实用等诸多特点,适于在各种温室内进行机械化作业,能根据温室内所种植物的不同生长习性及生理特点,进行不同水量和施肥量调节设置,为植物提供最佳的水肥条件,保证作物高效快速地生长,从而实现工厂化生产。已经在我国东北、西南等地区推广应用,受到用户普遍好评,并申请了中国专利。国产智能型移动式喷灌机比进口机型费用节省50%以上,以每台机器节省5万元人民币算,如果每年推广10台的话,可节省50万元人民币,经济效益是显著的。此外,移动喷灌机的推广应用将带动微喷头、灌溉用电磁阀、过滤器、PLC可编程控制器等相关生产企业的兴起和发展。     

三种连栋温室夏季降温的试验研究

通过对三种温室(屋顶全开启式温室、平拉膜温室和普通开窗式温室)夏季使用性能的测试分析,得出在自然通风和外遮阳情况下:屋顶全开启式温室、平拉膜温室的室内温度略低于室外温度;传统开窗式温室的内部温度比室外高3.0～5.5℃.屋顶全开启式温室,采用自然降温与强制降温相结合的方式可以使室内温度较室外低3.5～7.5℃.屋顶全开启式温室、平拉膜温室通风降温效果均优于传统的开窗式温室.