智能制造中的智能传感器技术应用

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浅议智能制造技术在现代农业中的应用

作者：张克明

来源：《中国科技博览》2018年第14期

[摘 要]随着科学技术的进步，机电一体化技术的创新和研究不断发展，应用智能控制技术不仅能够在很大程度上降低由于人工操作所带来的失误，还能有效的保证了系统运行过程中的稳定和安全，机电一体化技术应用于农业中，能够提高农业生产效率，推动农业现代化方向的发展，这对作为农业大国的我国国民经济发展有着重要意义。

[关键词]现代农业 智能制造技术 机电一体化 生产应用

中图分类号：S331 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）14-0136-01

农业生产效率的提高离不开生产工具的进步，而生产工具的进步离不开机械技术的运用和发展。机电一体化技术应用于现代化农业发展，能够促进我国农业生产效率的提高和农业现代化的进一步发展，随着科学技术水平的不断提升，各个学科之间的有效结合和渗透，机电一体化技术的应用显得更加的广泛，机电一体化技术的应用意义重大。

1 发展智能制造技术的意义

科学技术的不断发展，机械生产的效率得到了很大的提高；智能制造技术就是在这种需求下的产物也是当前机械制造技术中的主流技术；智能制造技术就是机械设备能否进行自主驱动以及控制机械设备的基本元件，智能制造技术实现了机械设备系统能够进行智能的控制，不需要人力进行生产工作，高效率、低能耗的优良性能使智能制造技术成为了机械制造的主流发展技术；智能制造技术可以在产品的设计以及生产的多个环节进行合理有效的控制，这在很大的程度上减少人工劳动力，这对于企业来说，减少成本高的人工劳动力，提高了企业的生存和发展；智能制造技术对于生产污染重和危险系数较高的企业来说是非常好的选择，智能制造技术能够在运行的过程中及时的发现威胁安全的一些问题，对于企业保证生产的安全来说是非常有利的；对于需要进行特殊生产的企业来说，智能制造技术的应用能够实现人工不能进行的操作和控制工作，而且还在使用的过程中减少出现误差的几率，减少了因为人为失误给企业带来的损失，而且极大的提高了产品的生产质量以及效率。

设施农业用传感器的分类

设施农业传感器的品种较多，按其检测参数分类，主要有以下几种；

1.

用于检测土壤温度，一般使用的有效温度范围在10～40℃（土壤热容积较大，温度变化不是很明显），安装在作物根部土壤中，以测量作物的生长、发育的土壤温度及浇水后土壤的温度变动情况。根据温室或大棚长度安装2～4个不等，安装时根据不同作物根系深度确定埋土深度。

2.

用于检测设施农业的空气环境温湿度，一般使用的有效温度范围在0～50℃，有效湿度范围在30～90%。大部分安装在温室、大棚或畜禽舍中空气流通较好的遮阳处，一般根据温室、大棚或畜禽舍长度安装1～4个不等，以避免空气流通差导致的局部小气候效应。

3.

用于检测土壤中水分含量，便于及时和适量浇灌。目前有两种表示方式，其一为容积含水量，即V/V%，其二为质量含水量，即M/M%，大部分产品以容积含水量表示，一般有效范围在10～70%。因不同土质能容纳水量不同，故不同土质在浇灌等量水后，所显示的容积含水量会有不同。根据温室或大棚长度安装2～4个不等，安装时根据不同作物根系深度确定埋土深度。

4. CO2含量传感器

CO2含量传感器用于检测环境中CO2含量，便于决定是否增施气肥或需通风换气。一般以ppm为单位，有效范围在100～1000ppm之间。可以用在温室、大棚中，也可以用在密封/半密封的畜禽舍中。温室、大棚中主要检测有光照情况下CO2含量是否低于作物光合作用的最佳浓度，在畜禽舍中主要检测密封环境下CO2浓度是否超出影响畜禽能生长发育的最大浓度，以便于及时通风换气。独栋温室、大棚或畜禽舍安装1个即可。

含量传感器

NH3含量传感器用于检测畜禽舍环境中NH3的含量，以决定是否需要通风换气和清除粪便。一般以ppm为单位，有效范围在0~100ppm之间。养鸡场应用居多，尤其是蛋鸡场，因为鸡的消化系统不能完全消化饲料，大量蛋白质通过粪便排出后，经过复杂的化学反应转变为NH3，而NH3又是影响鸡蛋产量的关键因素，一旦NH3浓度超过一定值，蛋鸡产蛋率明显下降，甚至不产蛋，需要数周后才能恢复。一般安装1个即可。

2019年9月物联网传感器技术在智能家居中的应用研究杨益，刘青林（贵州工程职业学院，贵州铜仁565200）【摘要】在信息技术中，传感技术的发展也越来越常态化，其在经济及科学甚至是其他领域中的角色也逐渐明显化，像在物联网中的应用，家居中的应用。然而，由于国内传感器产业化市场发展不理想，对于物联网的发展和推广不具备较为成熟的条件。本文首先对传感器技术等概念作了分析，例举了几种常见的物联网传感器技术，再以此为基础，深步研究了物联网传感器技术在智能家居中的具体应用，以探索出推动我国智能家居产业更好发展的方向和前景。【关键词】物联网；传感器技术；智能家居；应用【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）09-0227-02引言随着物联网概念及技术的不断发展袁数字化尧网络化的普及袁智能家居也越来越受到人们的关注袁由此大量的智能家居出现在市场上袁以满足人们在生活上的追求遥像根据环境自动调换温度的智能空调系统袁可以设定时间的智能厨房系统尧按照人的习惯自动调控的智能灯光等智能家居产品的出现袁都直接丰富了人们的生活水平袁使人们能够更加安全尧可靠尧方便的生活遥而智能家居想要拓宽市场袁更好发展就离不开物联网传感器技术的支持袁所以袁对智能家居系统以及其中所使用的物联网传感器技术进行研究是极其必要的遥1传感器技术的概念传感器能够检测到对应的信息袁并且将该信息转化为电信号或者其它容易测量的信号进行输出遥通过传感器能够快速准确的获得需要的信息袁它有时甚至比人的感官更加灵敏[1]遥传感器有许多不同的类型袁例如温度传感器尧气敏传感器尧红外热释传感器等遥在智能家居系统中袁常常需要对环境的湿度尧温度尧气体浓度等进行了解袁而传感器正好能检测到此类信息袁并将其转化为电信号袁最后通过模数转换电路将这些模拟的电信号转化为数字信号传递到计算机中进行进一步的处理袁从而实现对家用电器等设备的控制[2]袁这一技术则为传感器技术遥2常见的物联网传感器技术2.1嵌入式网关技术硬件及软件是嵌入式网关技术最为主要的两个方面遥对于硬件平台上袁可编辑逻辑器件尧微控制器和微处理器是国内最主要使用的硬件遥在此之中袁功能性最强则是微处理器袁它包含了哈佛结构和冯诺依曼结构遥相比冯诺依曼结构袁哈佛结构的运算速度显得更快袁运行的整体效率也更高遥而对于软件上袁微软的WindowsCE尧谷歌的Android等则是较为主流及权威的操作系统袁操作性及可靠度较高遥2.2无线通信技术无线通信技术由于能缩短时空距离袁强化信息流通袁简化通信工具袁被广泛的应用于社会各领域遥无线通信技术有很多种类袁像适应于短距离通信的红外通信技术袁其性价比和保密性都比较高袁但是红外通信技术对于大规模的传感器数据传输受时间限制曰能够在固定的自由频段内工作的蓝牙技术也是其中有一种曰同时袁人们常常应用的Wi-Fi技术是其中较为明显的一种其属于短距离无线技术袁转化有限信为无线信号袁但其明显在信息安全隐患上的安全性及牢固性不够遥3物联网传感器技术的有效应用方向3.1物联网传感器技术应用于温湿度采集人们居住环境的温湿度是极其重要的袁而我们通过物联网传感器能够对环境中的温度尧湿度进行采集遥例如袁可以选用DHT11数字温湿度传感器与ZigBee技术相结合的范式来进行遥DHT11数字温湿度传感器由感湿电阻尧NTC热敏电阻以及8位单片机构组成袁具有低能耗尧高速率尧抗干扰能力强尧稳定性高等特点袁具有较强的适用性袁DHC11能够定时的采集环境中的温湿度信息袁并对信息的准确性和精确性鉴别遥对于正确有效的数据袁DHC11能够迅速的对其进行数据转换袁并将转换后的数据传输至协调器袁从而实现对相对温度和湿度信息的精准控制[3]遥我们把物联网传感器技术用于住宅门窗的远程控制上袁在雷雨尧大风尧雪凝等恶劣天气中就能让住宅门窗自动关闭袁减少经济财产损失袁其次袁我们还能运用物联网传感器技术来设定门窗的开关袁在达到一定的温度和湿度时自动关闭或者开放袁节约人们的时间遥另外袁物联网传感器能够在网络中传入家里的温度尧湿度情况袁这样用户就能够更好的掌握家里的温尧湿度情况遥在温尧湿度自动控制打开的情况下袁用户在家庭网络中上传设定的温把空调设定的温尧湿度值袁在与传感器测量的实际温度进行对比袁以更好的控制家里的温度及湿度袁更好的掌握家庭整体环境状况袁从而智能的控制家居温度的变化袁便利生活遥除此之外袁数字温度传感器可有效把温度转化为便于计算的数字袁提高处理的效率和使用性袁尤其适合在智能家居中运用遥3.2物联网传感器技术应用于电子锁在智能家居中袁用户可通过控制器尧ZigBee模块的I/O口和继电器实现对设备开关的控制来有效实现电子锁的控制遥通常来讲袁运用较低的工作电压就可以在较短时间内实现对线路开关的通断遥在区域网内设置电子锁控制节点袁将继电器与CC2530的I/O口相连接袁当电子锁控制阶段收到命令之后袁能够根据命令控制I/O口的逻辑电压以实现门锁的开关[4]遥利用该项技术加密指令数据袁避免在传输过程中泄漏相关的指令数据袁从而强化门锁的安全性遥另外袁电子门锁在智能家居中的运用袁能够在开关门时使用指纹尧密码尧刷卡尧钥匙等途径袁并且还可以通过刷脸尧手机移动客户端远程操作尧音色识别开锁尧开锁报警袁以建设更加可靠安全的居住环境和舒适性的智能生活遥3.3物联网传感器技术应用于气体检测家居作为人们生活的必要方面袁尤其需要安全尧舒适化袁这是衡量智能家居的一个基本要素遥于此袁家居环境中的空气对于用户是极为重要的袁而物联网传感器技术能够有效的对环境中气体含量进行检测袁当空气中有害气体浓度高于标准值袁其便会及时报警且做出对应的应急措施袁尽量减少危害遥物联网传感器技术中气敏传感器则是对空气监测的最直接的一种传感器袁它包括多种类型遥固体电解质传感器可检测气体通信设计与应用2272019年9月

数控技术在智能制造中的应用及发展

摘要：科技在快速的发展，社会在不断的进步，随着国民经济的快速发展，智能制造业成为了国民经济体系中一个重要组成部分，为各个建设领域提供智能制造装备。而数控技术作为数字化时代的产物，其应用程序标志着我国现代智能制造业的水平，同时也为我国工业发展创造了必要条件。本文主要论述了我国智能制造的基本特征及智能制造中应用数控技术的优势，并重点分析数控技术在智能制造中的应用要点以及数控技术在智能制造中的发展。

关键词：数控技术；智能制造；应用；发展

引言

在全球智能制造潮流的推动下，智能制造与先进数控技术作为制造业发展进步的主要内容，已经成为世界上很多数控企业与有关研发机构的关注重点。制造业作为世界上最重要的行业之一，也逐渐的被国内所重视，很多政策都有利于制造业的发展，而数控技术也是制造水平的重要体现，是自动化制造的重要因素，文章针对智能制造与先进数控技术进行简要分析与讨论。

1概述

1.1智能制造的主要内涵

智能制造技术主要是指在制造业之中，将当前最新的技术形式以及智能生产方式应用进来，以此形成智能化技术。智能制造可以有效完成信息处理以及储存工作，同时还能在此基础上完成联想。不仅如此，当系统的智能化水平足够高之后，其还将会具备自我学习功能，从而可以自主展开补充，同时也能对制造工作进行自主控制。伴随智能化水平的提升，人类生产工作的负担将会大幅度降低，很多原本人力无法完成的工作，亦或者危险程度较高的工作，都可以通过智能化系统完成。如此一来，人们便可以将重心更多放在其他更具创造性以及有意义的事物之中。智能化本身的来源便是人类自己，在提升制造行业本身智能化水平的时候，人类的智慧是其中的重要基础。

1.2先进数控技术概念

当下所说的数控技术就是可机械制造业内的科技含量更加高的一种加工技术，主要是对数控机床的大范围运用，将固有的机械加工技术通过专业领域的科学技术人员进行更新，根据相应的机电技术与其他相关数控技术，将机械的动作转变为计算机可以识别的代码，然后通过人为控制代码就可以进行生产，而且有很精准的控制。而现在数控技术也愈加先进，也在不断的发展着，能够调整的动作越来越多也越来越复杂，能够大范围提高生产的效率与规范，节约了很多的人工支出。