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日光温室薄膜全自动清洗机研制与试验 被引量:1
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作者 李天华 董广胜 +3 位作者 施国英 魏珉 王聪 武玉洋 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期238-246,共9页
针对日光温室薄膜人工清洗劳动强度大、自动化清洗设备缺乏的现状,该研究设计了一种日光温室薄膜全自动清洗机。为减小整机质量并降低成本,采用双蜗轮蜗杆电机分别驱动清洗主机的毛刷与爬升轴;设计地面移位换行装置,用以承载清洗主机沿... 针对日光温室薄膜人工清洗劳动强度大、自动化清洗设备缺乏的现状,该研究设计了一种日光温室薄膜全自动清洗机。为减小整机质量并降低成本,采用双蜗轮蜗杆电机分别驱动清洗主机的毛刷与爬升轴;设计地面移位换行装置,用以承载清洗主机沿温室长度方向移动;为实现自动换行清洗,设计棚顶移位换行装置,调整棚顶吊绳安装高度,避免吊绳在换行作业时与棚面产生干涉而影响换行质量或损伤薄膜。基于多传感器融合与数据校验技术,保证清洗主机、棚顶与地面移位装置间的协作实时性、一致性及可靠性。为验证设计方案的合理性与可行性,以参照日光温室跨度、脊高、肩高参数10:1制作模型温室,按外形尺寸5:1加工清洗样机,并进行对齐、倾斜偏移及清洗效果验证试验。结果表明,清洗主机升降时的水平偏移量在±3°以内,左右偏移量在±7 mm以内(换行操作时各偏移量无累积);地面与棚顶移位换行装置的单次换行误差与多次换行累计误差均在1 mm左右;毛刷材料选型与关键参数设计合理,可对薄膜表面灰尘进行有效清洗,洗净率为95.4%,清洗效果明显。该清洗机在丰富国内日光温室清洗装备类型的同时,有效解决了团队前期研发清洗机质量大、易伤膜、自动化水平低等问题,为温室大棚薄膜相关清洗设备的设计研发提供了参考。 展开更多
关键词 日光温室 薄膜 清洗机 试验 自动换行 机机协作
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水力循环高架设施栽培装置优化设计及试验分析
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作者 朱庆松 严露露 +2 位作者 李玉斌 白东方 朱赞彬 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期165-170,185,共7页
高架设施栽培模式提升了温室作物的产量和质量。为此,针对固定式高架设施遮荫问题,通过测定30°、40°、50°、60°等不同角度栽培装置的光照遮阴变化情况,确定了基于光照因素的最优高架栽培架式角度为50°。为了... 高架设施栽培模式提升了温室作物的产量和质量。为此,针对固定式高架设施遮荫问题,通过测定30°、40°、50°、60°等不同角度栽培装置的光照遮阴变化情况,确定了基于光照因素的最优高架栽培架式角度为50°。为了解决固定式高架设施角度过大、底层作物光照不足等问题,利用温室控温管路系统中水的压力,创新设计了一种以水轮机为动力的自动循环高架装置,分析了结构组成及工作原理,采用SolidWorks软件设计了三维模型。同时,通过Fluent模拟分析不同型号叶轮作用下的水力压力和速度变化,确定了双列直线型六叶轮为最优叶轮选型。装置是以水力产生动力使栽培槽围绕支架匀速转动,为高架设施架式设计提供一种新思路,在创造良好光照条件的同时减少能源的消耗,具有较高的经济效益,在实际生产中具有一定的推广应用价值。 展开更多
关键词 高架设施栽培装置 水力循环 优化设计
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基于模型预测控制的工厂化菇房空调调控方法
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作者 邹宇航 王明飞 +3 位作者 张馨 王利春 魏晓明 郑文刚 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第6期98-105,共8页
针对菇房空调系统在传统控制模式下易出现温度波动较大、运行能耗较高等问题,提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的食用菌工厂化菇房空调控制方法。首先基于等效电路法建立菇房阻容温度预测模型,利用遗传算法(Gene... 针对菇房空调系统在传统控制模式下易出现温度波动较大、运行能耗较高等问题,提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的食用菌工厂化菇房空调控制方法。首先基于等效电路法建立菇房阻容温度预测模型,利用遗传算法(Genetic Algorithms,GA)辨识模型内未知参数,建立以温度控制精度及系统能耗为优化方向的目标函数,然后以预测模型输出作为目标函数输入,最后通过粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)求解该目标函数,得到空调系统控制时域内的最优控制量。结果表明:基于MPC的温度控制方法能够有效在降低空调系统能耗的基础上提高温度控制精度,相较于传统阈值控制在温度控制精度上,平均绝对误差降低77%;在运行时间上,MPC控制方法平均每日能够减少1.2 h的压缩机运行时间,可节省10.4 kWh的电能。 展开更多
关键词 菇房 模型预测控制 阻容模型 遗传算法 粒子群优化算法
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温室大棚溶解混施智能施肥机设计与实现
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作者 王铁广 李文勤 +4 位作者 陈可飞 邢凯 肖洒 方赛银 李明 《农机化研究》 北大核心 2024年第2期91-96,共6页
为了实现固体水溶性肥料高效溶解与精准施肥,设计了一种温室大棚溶解混施智能施肥机,主要由肥料搅拌单元、供水单元、吸肥单元及控制单元组成,水肥配比采用模糊PID控制调节方式。首先,依据固体水溶性肥料的自身特点搭建带有肥料搅拌装... 为了实现固体水溶性肥料高效溶解与精准施肥,设计了一种温室大棚溶解混施智能施肥机,主要由肥料搅拌单元、供水单元、吸肥单元及控制单元组成,水肥配比采用模糊PID控制调节方式。首先,依据固体水溶性肥料的自身特点搭建带有肥料搅拌装置的施肥设备硬件系统;然后,根据施肥设备混肥特性,建立肥料EC值调控模型,设计PID控制器;最后,采用模糊控制方法自适应调节PID参数,提出模糊PID控制系统设计方法。试验结果表明:使用模糊PID控制策略能够显著提高系统性能,特别是在减少系统滞后时间和保持系统稳定性方面。 展开更多
关键词 智能施肥机 固体水溶性肥料 温室率 模糊PID控制
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某ATU半封闭温室送风设备与环境特性研究
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作者 张俊玮 吴利瑞 +2 位作者 刘东 毛毛 王雪萦 《暖通空调》 2024年第S01期458-461,共4页
ATU半封闭温室结合长距离渗透喷射式布袋风管是一种广泛使用的温室类型。本文回顾了有关ATU半封闭温室的研究,提出了一种基于总流能量方程的长距离渗透喷射式布袋风管数学模型,并通过实测数据验证了改进模型的准确性。最后,利用皮尔逊... ATU半封闭温室结合长距离渗透喷射式布袋风管是一种广泛使用的温室类型。本文回顾了有关ATU半封闭温室的研究,提出了一种基于总流能量方程的长距离渗透喷射式布袋风管数学模型,并通过实测数据验证了改进模型的准确性。最后,利用皮尔逊相关系数分析了植物冠层温度的实测数据与植物冠层太阳辐射的仿真数据。结果显示,温室植物冠层温度与植物冠层太阳辐照度的相关系数为0.808,属于强相关。 展开更多
关键词 ATU半封闭温室 布袋风管 植物冠层 太阳辐射
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基于数值模拟的温室湿帘-风机运行参数确定方法研究
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作者 焦宁 朱德兰 +2 位作者 荆宇鹏 刘孟阳 柳昌新 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第5期79-84,共6页
为提高温室湿帘-风机系统降温效果、降低温室运行成本,运用计算流体力学方法(CFD)构建温室三维模型,模拟湿帘-风机系统运行过程,探究运行参数对温室内部温度场影响规律。对湿帘面积、风机风速、湿帘入口温度三种影响参数进行组合,通过... 为提高温室湿帘-风机系统降温效果、降低温室运行成本,运用计算流体力学方法(CFD)构建温室三维模型,模拟湿帘-风机系统运行过程,探究运行参数对温室内部温度场影响规律。对湿帘面积、风机风速、湿帘入口温度三种影响参数进行组合,通过成本分析、温度占比及温度分布均匀性选配合适的湿帘-风机降温系统参数。结果表明:模拟值与实测值最大误差为3.983%,验证CFD模型的有效性。由数值模拟可知:温室水平向及竖直向存在梯度变化,在湿帘-风机降温系统开启210 s时,温室内部整体温度稳定在27.9℃。夏季高温季节,当温室温度高达35℃时,利用CFD优选出湿帘-风机降温系统配置参数为湿帘面积0.5 m^(2),风机风速4 m/s;湿帘入口温度23.85℃时,经过300 s温度由35℃降低至30℃,温室内温度偏差系数为0.077,满足作物生长需求且成本低。基于数值模拟的温室湿帘-风机降温系统的参数选取方法,可应用到陕西地区双拱温室中。 展开更多
关键词 温室 湿帘-风机降温系统 数值模拟 计算流体力学 温度 参数优化
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高原节能日光温室设计
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作者 帕坦姆汗·阿布杜合力克 柴丹 +4 位作者 彭燕武 郑晓云 潘绍坤 向娟 杨斌 《长江蔬菜》 2024年第21期11-13,共3页
深入调研和考察了海拔3500 m左右四川甘孜州地区现有日光温室生产情况,提出了双向日光温室结构,日光温室采光面东西向布局,无动力风帽子散热,扩大日光温室规模,太阳能加热水储能等改进方案,探讨设计适合高原地区的节能日光温室,为高原... 深入调研和考察了海拔3500 m左右四川甘孜州地区现有日光温室生产情况,提出了双向日光温室结构,日光温室采光面东西向布局,无动力风帽子散热,扩大日光温室规模,太阳能加热水储能等改进方案,探讨设计适合高原地区的节能日光温室,为高原设施农业健康高效发展做出积极贡献。 展开更多
关键词 日光温室 日光温室朝向 双向温室结构 高原
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基于智慧物联的育苗人工光型智能控制系统研究
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作者 李宁宁 金永均 +1 位作者 叶壮 余建波 《南方农机》 2024年第17期5-12,19,共9页
[目的]传统的光照条件控制方法效率低下、费时费力,而分布式设备之间连接传输欠缺、光型控制能力低下,因此针对各种植物幼苗培育周期、生长环境(光照)的不同,开发普适大多数作物的基于智慧物联的智慧育苗光照控制系统,使幼苗成活率提高... [目的]传统的光照条件控制方法效率低下、费时费力,而分布式设备之间连接传输欠缺、光型控制能力低下,因此针对各种植物幼苗培育周期、生长环境(光照)的不同,开发普适大多数作物的基于智慧物联的智慧育苗光照控制系统,使幼苗成活率提高、育苗成本降低是非常必要的。[方法]提出了基于智慧物联网技术的植物育苗工厂光照控制技术,建立了基于智慧物联的智慧育苗光照控制系统。该系统采用B/S和C/S混合架构,浏览器通过WCF通道与服务器并发通信,服务器通过移动4G/5G网络与微型控制器建立长连接,同时集成了智能照明领域先进的控制策略,包括网关、回路开关、回路电流、电表电量、执行场景、采集场景、时控计划、批量组控、干触点和设备日志等功能模块,并从终端层、感知层、硬件层、通信层、控制层和应用层6个层次分析了智慧育苗光照控制系统的多层架构。[结果]该系统可进行植物生长与环境信息的分布式实时采集与监测,达到LED照明分布式智慧控制,通过自适应控制方法对实时获取的有关光照的生长要素(光强、光质、光质融合)进行自适应调整与控制,从而实现了植物育苗过程中光照的自适应控制。[结论]基于智慧物联的育苗人工光型智能控制系统实际运行时能够达到高效、稳定、智能、节能等效果,应用前景广阔。 展开更多
关键词 智慧育苗 物联网 光照控制 智能控制
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基于STM32处理器的蔬菜大棚监测终端设计与实现 被引量:1
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作者 张桓玮 贾一帆 +2 位作者 周驰 邹梦园 任绥亮 《电脑编程技巧与维护》 2024年第1期53-56,共4页
设计和实现一个基于STM32处理器的蔬菜大棚监测终端系统。该系统具备实时监测蔬菜大棚环境参数的功能,并通过通信模块将数据上传至云服务器。通过硬件设计、软件开发及数据处理和通信配置,建立了一个完整的监测系统。这个系统有望提高... 设计和实现一个基于STM32处理器的蔬菜大棚监测终端系统。该系统具备实时监测蔬菜大棚环境参数的功能,并通过通信模块将数据上传至云服务器。通过硬件设计、软件开发及数据处理和通信配置,建立了一个完整的监测系统。这个系统有望提高农户对蔬菜大棚的管理效率,促进农业生产的发展。 展开更多
关键词 蔬菜大棚监测终端 STM32处理器 嵌入式设计
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基于Arduino的大棚环境监测系统设计与实现
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作者 张建 何学琦 +2 位作者 徐建新 米汤 张康 《科技与创新》 2024年第16期139-141,共3页
农作物在其生长过程中极易受外部因素影响,针对传统农业经营管理方式存在的问题,开发一套基于Arduino软件的大棚温室环境监控系统装置。该系统采用了多个传感器,通过监测温室大棚内温度、湿度、土壤湿度、CO_(2)浓度等参数,实现对大棚... 农作物在其生长过程中极易受外部因素影响,针对传统农业经营管理方式存在的问题,开发一套基于Arduino软件的大棚温室环境监控系统装置。该系统采用了多个传感器,通过监测温室大棚内温度、湿度、土壤湿度、CO_(2)浓度等参数,实现对大棚作业的有效管理。该装置可以对温室内的各种环境参数进行稳定的检测与显示,在大棚农业应用方面能够为作业管理人员提供重要的决策依据及管理数据,从而更好地保证温室内环境的稳定与优化,并提升作物的生长速度与品质,进而提高了大棚作业的管理水平。 展开更多
关键词 ARDUINO 大棚农业 环境监测 监控系统
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分布式温室智能控制系统设计与实现
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作者 杨帆 《电子制作》 2024年第12期55-59,共5页
温室是作物生长的重要环境,但是由于大部分的作物温室种植面积较广,管理难度较高,特别耗费人力和物力。而在如今的科技化和自动化时代,能够使作物温室朝着自动化种植的方向转化,将人力和物力从中解放出来。针对作物温室的自动化种植需要... 温室是作物生长的重要环境,但是由于大部分的作物温室种植面积较广,管理难度较高,特别耗费人力和物力。而在如今的科技化和自动化时代,能够使作物温室朝着自动化种植的方向转化,将人力和物力从中解放出来。针对作物温室的自动化种植需要,本文针对STM32分布式温室智能控制系统做出研究,由两个分布的从机上安装的DHT11温湿度传感器采集作物温室内的温度、湿度,采用分布式方式在温室多点布置温湿度采样点。由NRF24L01无线通信方式将温室采样数据发送到主机上做出显示。主机可设置温室的平稳阈值,在温室内分布采集点的温湿度异常时做出调节。温室内的数据由主机通过WiFi传入到手机监控,引入AI语音交互系统,采用LD3320语音识别模块可控制终端设备。经过测试,该分布式温室智能控制系统能做到自动调节作物生长的温湿度生长环境因子,且结合网络传输到手机做出监控与远程控制。因此,由此开发出的分布式温室智能控制系统产品必将拥有广阔的市场前景。 展开更多
关键词 STM32单片机 DHT11传感器 温室 WIFI
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基于单片机控制的喷淋系统设计
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作者 蒋正忠 《南方农机》 2024年第5期148-152,共5页
【目的】解决室内花、草、盆栽养护期间智能化喷淋问题,设计了一款可控喷淋系统,以保障花、草、盆栽喷淋效果。【方法】提出了喷淋系统的硬件、软件设计方案。喷淋系统硬件由电源系统模块、时钟模块、单片机系统模块等组成,同时分析了... 【目的】解决室内花、草、盆栽养护期间智能化喷淋问题,设计了一款可控喷淋系统,以保障花、草、盆栽喷淋效果。【方法】提出了喷淋系统的硬件、软件设计方案。喷淋系统硬件由电源系统模块、时钟模块、单片机系统模块等组成,同时分析了喷淋物理管路系统组成及其连接方案。系统软件分为喷淋工作处理程序和串口中断设置程序,喷淋工作处理程序按照预先约定的工作规则实时执行喷淋任务的开启和停止动作,串口中断设置程序处理来自上位机的设置指令,完成喷淋任务工作规则的重新设置。【结果】该系统使用单片机的控制功能,用户可以手动控制喷淋。借助电脑端的串口助手,用户可以根据自己的实际需求灵活地设置喷淋时间和喷淋时长,使用灵活方便。 展开更多
关键词 喷淋系统 单片机 控制系统
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浅析智能大棚在重庆市永川区农业生产中的应用
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作者 况文琴 《南方农业》 2024年第12期145-148,161,共5页
智能温室大棚采用全封闭的建筑形式,可以隔绝外界环境,控制温度、湿度和光照等环境参数,从而为植物提供更加稳定、安全的生长环境。重庆市永川区蔬菜生产中的智能大棚主要是利用物联网通信技术,以无线传输为中心,灵活增设节点,远距离实... 智能温室大棚采用全封闭的建筑形式,可以隔绝外界环境,控制温度、湿度和光照等环境参数,从而为植物提供更加稳定、安全的生长环境。重庆市永川区蔬菜生产中的智能大棚主要是利用物联网通信技术,以无线传输为中心,灵活增设节点,远距离实时监控蔬菜生长环境。从需求、内容、实现与效果等方面,探索智能大棚在重庆市永川区农业生产中的应用。 展开更多
关键词 智能大棚 农业生产 重庆市永川区
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单穹顶温室设计,推动创新型乡村的综合发展
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作者 《工业设计》 2024年第8期19-19,共1页
在温室中种植作物有诸多好处,首先其产量是在露天田地中种植作物的6到10倍。此外,在温室中水培生长的作物根系相对较小,40%的排水可以回收再利用。温室能帮助人们应对日益严重的粮食危机,同时减少资源的过度使用,为可持续农业作出重大... 在温室中种植作物有诸多好处,首先其产量是在露天田地中种植作物的6到10倍。此外,在温室中水培生长的作物根系相对较小,40%的排水可以回收再利用。温室能帮助人们应对日益严重的粮食危机,同时减少资源的过度使用,为可持续农业作出重大贡献。这个单穹顶温室希望让游客沉浸在一个热带环境中,项目占地超过19974平方米,覆盖着一个35米高的巨大圆顶。 展开更多
关键词 粮食危机 热带环境 可持续农业 回收再利用 作物根系 过度使用 穹顶 种植作物
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基于单片机的智能化农业温室控制系统设计
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作者 李建 《农业技术与装备》 2024年第9期29-30,33,共3页
设计了一套智能农业温室控制系统,通过传感器采集温室内的环境参数,然后通过单片机对每个数值进行判断,控制执行单元将温度控制±2℃,湿度±5%,使环境始终保持在适合植物生长的条件下。
关键词 农业 温室 51单片机 传感器 A/D转换
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风光互补的新型智能温室大棚
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作者 蔡楦 周姣姣 +5 位作者 申健 付胡鑫 黄莺 张铭雨 盛富城 白军 《西藏科技》 2024年第3期13-17,28,共6页
针对藏区高寒缺氧、昼夜温差大、交通不便的特点,新鲜果蔬的供应问题成为一个关注的焦点。基于充分利用风能、太阳能的理念,设计一种风光互补的新型智能温室大棚,白天利用风光发电系统发电,夜间利用智能温度控制系统调节以改变温棚夜间... 针对藏区高寒缺氧、昼夜温差大、交通不便的特点,新鲜果蔬的供应问题成为一个关注的焦点。基于充分利用风能、太阳能的理念,设计一种风光互补的新型智能温室大棚,白天利用风光发电系统发电,夜间利用智能温度控制系统调节以改变温棚夜间适应植物生长的环境温度。研究结果表明,该智能温室大棚保温效果好,产量显著提高,极大改善了当地果蔬短缺的情况,提高了牧民的生活质量。 展开更多
关键词 风光互补 温室大棚 双碳 节能减排 低碳环保
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连栋光伏蔬菜大棚结构设计实践与创新
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作者 王云 安永娥 +4 位作者 安雪雪 王明钦 桑毅媛 汪敏 闫妮 《农业开发与装备》 2024年第6期104-106,共3页
连栋光伏蔬菜大棚是兼顾农业生产与光伏发电的复合型设施。在炎热夏季,大棚结构设计需考虑当地气候特点和蔬菜种植要求,并与光伏系统实现一体化。围绕连栋光伏蔬菜大棚的结构设计,从钢结构骨架优化、透光顶盖材料选用、通风降温系统设... 连栋光伏蔬菜大棚是兼顾农业生产与光伏发电的复合型设施。在炎热夏季,大棚结构设计需考虑当地气候特点和蔬菜种植要求,并与光伏系统实现一体化。围绕连栋光伏蔬菜大棚的结构设计,从钢结构骨架优化、透光顶盖材料选用、通风降温系统设置和光伏系统一体化等关键技术入手,结合实际工程案例,总结了夏季条件下大棚结构的设计要点和创新思路。研究成果可为相关设施的推广应用提供借鉴,促进农业与光伏产业协同发展。 展开更多
关键词 连栋大棚 光伏一体化 通风降温 结构优化
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设施农业温室环境调控装备的研究与进展
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作者 李玉亮 王尚华 +2 位作者 鱼亚兰 牟佳 王旭东 《中国农机装备》 2024年第7期57-59,共3页
随着现代农业技术的发展和温室环境调控装备的研究深化,通过高精度智能化技术提升作物生长环境的控制精度成为可能。在对温室内的温度、湿度、光照等因子进行深入研究的基础上,开发出集监测、调控于一体的智能控制系统,可实时调整环境... 随着现代农业技术的发展和温室环境调控装备的研究深化,通过高精度智能化技术提升作物生长环境的控制精度成为可能。在对温室内的温度、湿度、光照等因子进行深入研究的基础上,开发出集监测、调控于一体的智能控制系统,可实时调整环境至作物生长最优状态,减少病虫害发生,对提升农业生产效率至关重要。未来,物联网、大数据和AI的融合将使温室环境调控更加智能化、精准化,为设施农业的现代化转型提供有力支撑。 展开更多
关键词 设施农业 温室环境调控 机械设备 研究进展
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大棚隐患全过程管控机制构建
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作者 吴明鑫 王冠亮 韩浩 《大众标准化》 2024年第20期106-108,共3页
文章分析了各类型大棚隐患构成、隐患等级、解决措施等内容,根据二十四节气,针对大棚使用过程中所产生的异物、施工、烟火等重要隐患进行整理,据此拟定了技术性及管理性措施加强管控,能确保棚区输电线路安全稳定运行。
关键词 棚区线路 全过程 二十四节气
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基于物联网的北方温室大棚智能管理系统的研究与应用
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作者 赵喜政 《中文科技期刊数据库(全文版)自然科学》 2024年第11期038-041,共4页
在北方农业中,温室大棚非常常见。而随着现代农业的持续发展,物联网技术也能够与温室大棚有效融合,从而形成智能化的管理系统,确保温室大棚的管理和生产效率能够不断提高。基于此,本文从物联网视角出发,探讨了北方温室大棚智能管理系统... 在北方农业中,温室大棚非常常见。而随着现代农业的持续发展,物联网技术也能够与温室大棚有效融合,从而形成智能化的管理系统,确保温室大棚的管理和生产效率能够不断提高。基于此,本文从物联网视角出发,探讨了北方温室大棚智能管理系统的研究以及实际应用。本文在简单分析物联网基础下,探究了北方温室大棚智能管理系统的数据采集以及智能控制两个子系统,并针对北方温室大棚智能管理系统使用的异步WEB数据交互以及无线传感器网络等的关键技术进行研究以及分析。同时,本文针对北方温室大棚智能管理系统中各种核心模块实现方法以及要点进行研究。 展开更多
关键词 物联网 北方温室大棚 智能管理系统
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