郁晓庆 作品数:19 被引量:139 H指数:7 供职机构: 西北农林科技大学 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 陕西省自然科学基金 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 水利工程 农业科学 建筑科学 更多>>
基于无线传感器网络的农田土壤水分监测系统 被引量:2 2012年 [目的]研究将无线传感器网络应用于农田土壤水分监测,探讨解决实际监测中采样率低、成本高、及实时性差等问题的方法。[方法]通过对无线传感器网络体系结构、网络节点硬件设计以及软件操作系统结构的原理和相应参数分析,说明基于无线传感器的农田土壤水分监测系统的特点,及利用该系统的优点。[结果]传感器节点可正确采集并传输土壤含水率,实现稳定的土壤水分数据传输,说明无线传感器网络适合农田土壤水分的实时监测。[结论]该研究表明无线传感器网络在农业发展中具有广阔的应用前景。 张增林 郁晓庆关键词:无线传感器网络 土壤水分 ZIGBEE 传感器节点 无线地下传感器网络电磁波在土壤介质中的传输研究 本文以无线地下传感器网络(Wireless Underground Sensor Network, WUSN)为研究对象,旨在揭示电磁波在耕作层土壤中传输的一般特性,为进一步研究与搭建无线地下传感器网络提供基础支撑。 论... 郁晓庆关键词:电磁波 土壤含水率 文献传递 基于无线传感器网络的土壤信息采集系统 被引量:9 2011年 针对土壤信息采集的需要,提出了把无线传感器应用于土壤信息采集的思路,研究设计了一套基于无线传感器网络的土壤信息采集系统。节点设计采用低功耗MSP430单片机和CC2430ZigBee无线射频芯片完成,可采集土壤温度、湿度和土壤含水率。系统网关设计基于ARM7系列S3C44B0X、GPRS模块SIM100,搭建了农田中的平面型无线信息传输网络拓扑结构。实验仿真结果表明,整个系统的伸缩性较好,当土壤含水率太大或某种因素导致某些传感器节点损坏,系统中的其他部分仍能持续正常工作,具有自组织重新恢复的功能。该系统能够实时地显示出各节点的土壤温度、湿度和含水率参数,实现土壤信息的实时采集,为农田灌溉的实施提供了有力依据。 张增林 郁晓庆关键词:土壤 无线传感器网络 MSP430 信息采集 基于无线传感器网络的农田灌溉远程监控系统 被引量:21 2013年 为了实现自动灌溉控制,节约农田灌溉用水,设计了一套集农田土壤温湿度监测、泵和电磁阀控制、远程管理的灌溉远程监控系统.该系统以433 MHz频率为核心开发无线传感器网络节点,完成农田土壤温湿度实时监测.基于ARM9微处理器S3C2410构建基站,对比已存储在数据库中的限值,由基站控制泵和电磁阀的启闭,并通过GPRS无线传输方式进行灌溉系统的远程实时监控,远程监控中心采用Citect组态软件实现数据、人机界面管理.试验中,选用4组无线传感器网络节点,分别测得25 cm深度土壤的温度和湿度,数据采样时间间隔为30 min,基站根据土壤信息控制泵与阀门的开闭,并通过GPRS无线网络传输至远程监控中心.试验表明系统使用灵活、功耗低、人机界面友好,能较好地满足农田灌溉远程监控的应用需求. 郁晓庆 吴普特 韩文霆 张增林关键词:远程监控系统 无线传感器网络 基站 自动控制 灌溉 基于无线传感器网络的节水灌溉远程监控系统 被引量:13 2012年 为了节约农田灌溉用水,提高水资源的使用效率,提出了一种基于无线传感器网络与GPRS网络相结的农田自动节水灌溉远程监控系统,该系统由中央监控计算机、灌溉监测控制器、无线传感器网络、GPRS模块和阀门控制器组成。系统以单片机为控制核心,由无线传感器节点、无线路由节点和无线网关实时监测土壤含水率变化,根据土壤含水率和农田用水规律实施精确灌溉。系统实现了节水灌溉的自动化控制,改善了农业灌溉水资源的高效利用和灌溉系统自动化水平。实验结果表明,整个系统的伸缩性较好,当土壤含水率太高或某种因素导致某些传感器节点损坏,系统中的其他部分仍能持续正常工作,具有自组织重新恢复的功能。监控中心能够实时地显示出各节点的土壤含水率参数和阀门的启停状况,实现节水灌溉的远程监控。 张增林 党革荣 郁晓庆 穆创国关键词:无线传感器网络 节水灌溉 传感器节点 GPRS 基于STC89C52和GSM的灌溉远程监控系统 被引量:21 2011年 采用单片机、无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)、GSM无线通讯以及变量控制等技术,设计了一套精确灌溉的闭环远程监控系统。系统由上位监控计算机、灌溉监测控制器、STC89C52为核心的无线传感器网络、GSM无线通讯模块和阀门组成。远程监控中心计算机采用组态软件实现数据管理、人机界面来达到用户监控的目的。实验结果表明,数据采样间隔设定为30 min,选用4组WSN节点,监测得到深度为25 cm的土壤温度、湿度和土壤含水量,1号节点分别为25.60、0.65、0.85,2号节点分别为25.00、0.60、0.65,3号节点分别为25.30、0.70、0.90,4号节点分别为24.80、0.58、0.74,1号和3号节点电磁阀指示灯显示绿色未报警,2号和4号节点电磁阀指示灯红色触发报警需及时打开阀门进行灌溉。系统在线自动监控作物需水量以自动调整阀门的开关,达到按需灌水的目的,与人工手动灌溉相比,智能灌溉可节水约20%,实现了节水灌溉的目的。 郁晓庆 张增林关键词:STC89C52 灌溉 监控系统 GSM 组态软件 土壤水分监测系统及方法 本发明提供一种土壤水分监测系统与方法,该系统包括:包括地下节点和地上汇聚节点;所述地下节点用于采集土壤水分信息,并将采集的信息数据包通过广播方式发送给地上汇聚节点;地上汇聚节点用于解析所述信息数据包并将其显示出来。本发明... 郁晓庆 张增林 韩文霆文献传递 果品臭氧保鲜监控系统研究设计 被引量:2 2009年 针对果品臭氧保鲜监控系统的问题,为达到精准控制臭氧浓度的目的,采用可编程逻辑控制器(PLC)控制阀门的调节。为解决系统精确、实时监控的问题,采用罗克韦尔组态软件(CITECT),应用Cicode和SWOPC-FXGP/WIN-C编程原理,通过上位机与下位机的信息传输,实现了臭氧浓度、冷库温度的计算机实时监控,提高了保鲜的精度,达到了保鲜系统实时监控的目的,从而解决了远程自动控制技术和农产品保鲜技术相结合的问题,实现了保鲜效果的最优化。 郁晓庆 郭文川 孙先鹏关键词:臭氧浓度 可编程控制器 远程通讯 农业环境信息无线传感器网络监测技术研究进展 被引量:37 2011年 无线传感器网络是实现农业环境变量信息多方位、网络化远程监测的主要技术手段。无线地上传感器网络应用研究集中在作物不同生长期内节点布设距离和高度以及作物高度等对无线电信号传输损失的影响,从而合理选择节点布设参数。无线地下传感器网络应用研究集中在气象环境、土壤类型、土壤含水率、土壤结构与成分、节点埋藏深度、节点距离、频率与功率范围、网络拓扑结构、路由算法、组网方式等对电磁波多路径传输的路径损失、误码率、最大传输距离、含水量测试误差等方面的影响。研究指出,300~500 MHz的频率更适合土壤无线地下传感器网络,其最大传输距离为5 m,传输距离将是系统大面积推广应用的主要限制因素。今后重点应研究433 MHz电磁波在不同土壤和空气多层介质中的传输特性、信道模型及路径损失,优化节点和网络技术参数,确定不同农业应用环境条件下传感器网络节点合理位置和最优的网络拓扑结构方案。 韩文霆 吴普特 郁晓庆 张增林 李鼎关键词:无线传感器网络 农业环境 电磁波 传输特性 土壤不同频率无线地下传感器网络信号传播特性试验 被引量:6 2015年 为探究土壤环境中无线地下传感器网络节点部署要求、信号传输及其应用环境的特性,分别以240、433和868 MHz为载波频率,研究了无线信道下地上至地下、地下至地上和地下至地下3种通信方式中无线射频信号的传播特性和节点埋藏深度、水平节点间距离以及土壤含水率等影响因素之间的关系,获得了接收信号强度、误码率等数据,并进行了统计分析。试验结果表明,节点埋藏深度和土壤含水率对AG-UG和UG-AG通信中RSSI和BER影响的24种模型拟合优度,R2最大为0.997,最小为0.910。水平节点间距离和土壤含水率对UG-UG通信中RSSI和BER影响的12种模型拟合优度,R2最大为0.971,最小为0.866。此外,建立了433 MHz频率下RSSI变化的三维曲面,可直观反映土壤环境下无线信号的传播特性,并采用SPSS软件对模型进行了验证。AG-UG和UG-AG通信中,拟合优度R2最小为0.954,最大为0.998,均方根误差RMSE在0.729~3.198 d Bm之间。UG-UG通信中,拟合优度R2最小为0.854,最大为0.960。均方根误差RMSE在3.238~6.553 d Bm之间。验证试验结果表明,该模型可以较好地预测不同条件通信中的接收信号强度,为土壤环境中无线地下传感器网络的部署和系统的建立提供了技术支持。 郁晓庆 韩文霆 吴普特 张增林关键词:土壤 无线传感器网络 信号衰减