短消息在节水灌溉系统中的应用

为了提高农田灌溉中水资源的利用率，实现农田智能化灌溉以及对灌溉系统中主要器件的故障诊断，利用短消息通讯、数据采集与灌溉控制技术，研制了一套包括数据采集、自动灌溉和检查易出故障器件的智能节水灌溉系统。该系统可以根据不同作物的生长需求、不同土质等因素设定自动灌溉参数，实施自动灌溉。通过实际使用证明，系统性能稳定，操作方便。     

基于GPS农机跨区域作业车载系统研究

随着农机跨区域生产规模越来越大,为其服务的跨区域生产车载系统由运而生。本文以ARM9为核心,以MAPINFO格式的电子地图为数据来源,结合GPS与GSM技术,实现了电子图层的显示和实时更新信息等功能。农机手通过短信息向主机发送需求指令,自动接收上位机反馈加油站、旅馆、配修站等信息,并更新车载电子地图;当有最新位置信息时,车载系统具有信息采集功能,可以以短消息的形式,向主机发送指令通知主机更新数据库信息。通过本系统农机手可快速获取相关服务信息,提高了跨区域生产的效率。     

分布式无线自动浇灌系统的设计

基于STM32和STC89C52单片机设计一种分布式无线自动浇灌系统,用以实现农业灌溉的智能化,系统包括一个主机和多个从机,土壤温湿度检测模块和电磁阀浇灌模块与从机相连,完成数据的采集、发送及处理功能,以继电器控制电磁阀工作,通过开关水泵实现自动浇灌,从机个数可根据测量点的需求进行扩展。显示模块和报警模块与主机相连,完成数据的接收、处理、显示及报警功能。主从之间采用NRF905模块进行无线通信,构成"一对多"的通信网络。系统有效地解决传统灌溉体系中低效率的问题,试验结果表明,该浇灌系统无线传输数据可达145 m,实现通过设置不同区域内不同农作物需水量后,自动进行科学灌溉。     

基子SMS的高速公路绿化带灌溉监控系统的设计

介绍了一套基于SMS的高速公路隔离绿化带灌溉监控系统的组成结构、工作原理、功能和实现方法。系统利用流量、压力等传感器实时测量、分析灌溉设备的灌溉参数,通过SMS传送给中心控制计算机,当分析发现数据异常时,自动报警系统将启动应急处理通过GSM发送警报信息给管理员,并自动关闭水泵和电磁阀。     

基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统

为解决目前丘陵地区果树灌溉技术中存在的过度灌溉、浪费水资源等问题,以实现丘陵果园节水灌溉,结合无线传感器网络技术,设计开发了一种基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统.系统以ATmega128L单片机为控制核心,由上位机、汇聚节点、无线传感器节点、土壤水分传感器和电磁阀等组成,其中土壤水分传感器和电磁阀连接到无线传感器节点上,汇聚节点与传感器节点之间数据采用无线方式进行传输,汇聚节点通过RS-232串口线与上位机相连.系统能实时监测葡萄土壤含水率的变化,根据土壤含水率来判断葡萄是否缺水,并发出灌溉指令实施对葡萄精确灌溉,系统实现了葡萄园灌溉的自动化控制.通过试验,选定25 cm深度的土壤含水率为灌溉启动监测量,启动灌溉的监测阈值设定为26.8%;选定50 cm深度的土壤含水率为灌溉停止监测量,系统停止灌溉的监测阈值为45.5%.试验表明：系统可以达到精确灌溉要求,结合葡萄的生存阈值可以实现节水灌溉.     

基于太阳能的土壤含水率远程实时监测仪研制

为实现土壤含水率实时监测及数据的远程传输,以太阳能电池及锂电池作为整个系统的能量供给,采用电场法测量土壤含水率;通过GSM网络,利用短消息实现土壤含水率数据的实时传输。电源模块实现太阳能的收集及存储,并对整个系统的电源实现管理。系统将土壤含水率转换成电压信号后,对其整流、A/D转换、计算等相关处理后得到土壤的含水率。利用实时时钟电路与SD卡,可实现每天的数据存储。土壤含水率及系统状态异常信息可通过短消息发送到指定手机或终端。试验表明,当被监测的紫色土或黄壤含水率低于30%时,测量误差小于6%。系统每6h测量并存储一次监测数据,每24h发送一次,其余时间处于休眠状态。在该条件下,3 W的太阳能电池能满足系统的能量需求。如果太阳能电源模块出现故障,导致锂电池无法充电时,系统能发送警告短消息,提醒用户及时排除故障。     

基于单片机的蔬菜大棚自动灌溉系统研究设计

随着农业自动化水平的提高,农业灌溉逐步发展到自动灌溉系统。为此,介绍一种基于单片机和射频模块nRF24L01来实现无线数据传输,利用多点湿度传感器检测环境湿度的蔬菜大棚自动灌溉控制系统。系统由主站和分站组成,主站和分站可以通过无线射频模块交换实时湿度数据,并由主站处理后发送控制信号控制分站的电磁阀实现自动灌溉。     

温室智能灌溉控制系统的应用研究与展望

当前,智能灌溉控制系统多采用定时控制,即到达开启时间,设备工作,达到灌溉时长,设备停止,在一定程度上实现了自动化灌溉,但由于作物在不同生长时期的需水量不同,灌溉控制系统难以生成与作物需求一致的灌溉方案。我国温室智能灌溉技术起步较晚,还没有大范围应用,而已经采用智能灌溉的地区,其控制方式及控制策略也不同。本文以智能灌溉控制系统为出发点,阐述了温室智能灌溉控制系统的组成、问题等,并展望了其未来的发展。     

基于物联网的智能密码锁

该系统由对射式红外传感器、单片机主控制系统、信号收发系统、电池模块、可伸缩车锁环、电机驱动模块、声光报警装置、手机相应模块等组成。使用单片机作为控制器。单片机通过接收手机上收集来的指令,再根据用户所设置的需求做出相应的控制。当手机发送锁车指令,系统通过对射式红外感应器发送和接收信号来控制单片机,单片机发送指令使锁体自动旋转并寻找车轮辐条(车条)之间的间隙,完成上锁任务。当手机正确输入密码将会发送解锁指令,单片机将会完成相应解锁任务。     

基于TCC控制模式节水自动化灌溉体系应用

为提高灌溉水利用率,实现节水灌溉自动化,利用网关将田间温湿度传感器采集的土壤含水率信息通过Zig Bee无线网络传送给控制中心,控制中心处理信息并发送指令,实现了水资源管理的远程监控管理。整个体系采用TCC控制模式下的一体化测控闸门与自动化灌溉系统相耦合并结合监控系统,利用反馈和前馈控制循环技术,精确实现一体化闸门的联合调度,做到了给作物按时、按需、按量灌溉,实现了精准化,减少了深层渗漏损失,节约了水资源。     

基于物联网技术的水稻自动灌溉系统应用研究

介绍了一种基于物联网技术的水稻自动灌溉系统,用户可以在水稻生长的不同时期,通过GPRS模块,利用控制器网关、ZigBee协调器,发送短信控制命令,设置ZigBee终端节点水位的上、下限阈值。节点依据水位传感器检测隔田水位与设定阈值的比较结果,控制节点电磁阀的通断,选择开/关隔田引水口水槽闸门,实现自动灌溉。此外,系统用户能够通过短信远程控制电井的电机启/停,实现水井的自动提水。该系统具有实施简单、功耗低、功能完善、可靠性高等优点,具有较好的推广前景。     

变频调速分级恒压灌溉自动控制系统及应用

为解决机电泵利用工频电源(50 Hz)作恒速运转条件下,灌溉面积或地形高差变化较大的管道式喷微灌系统灌水均匀度不能满足灌溉要求的问题,提出了一种变频调速分级恒压灌溉自动控制系统,该系统将变频技术和自动化技术相结合,具有变频调速和全自动闭环控制功能的机电一体化智能设备,可同时对1台或多台三相380 V,50 Hz水泵电动机进行自动控制.该系统设计了多段压力设置转换电路,可根据预先设定的压力控制值自动进行压力等级切换,并对管网的电磁阀开启、关闭进行控制,实现分级恒压自动供水灌溉.通过工程实例分析表明,采用水泵工频控制时喷灌系统水头最大差值为12.89 m,采用变频分级恒压控制时喷灌系统水头最大差值为3.38 m,满足设计压力变幅不大于4.00 m的要求.同时该系统具有节水、节能、自动化程度高、运行管理方便以及保证管网和水泵安全运行等功能,能够根据灌溉分区进行分级恒压自动供水灌溉,满足灌水均匀度要求.     

城市绿地自动化节水灌溉系统的研究

为了提高绿化用水的利用率,设计了自动化节水灌溉系统。该系统由硬件控制器和上位机软件控制系统两大部分组成,硬件控制器负责数据的采集和电磁阀的控制,软件系统负责整个系统的正常运行。上位机与下位机之间通过GSM短信或485总线方式通信。系统经过现场实际应用,达到了设计目的。     

基于WSN和GSM的智能灌溉控制系统设计与实现

针对干旱区滴灌系统中智能灌溉和远程自动化的需求,基于无线传感器网络(WSN)和全球移动通信系统(GSM),设计并研发了一套可自动控制现场设备的智能灌溉控制系统。系统中的WSN将低功耗的现场控制单元和数据采集单元与节能型路由协议结合,延长了WSN农田信息采集的生命周期;基于GSM中的SMS(Short Messaging Service)技术,将需求命令下发到上位机控制平台;系统通过处理灌溉区的相关环境数据并进行分析,进行一定的自学习及再学习,可实现对现场设备自动控制。在新疆喀什市麦盖提县规模化节水灌溉增效示范基地的应用试验结果表明:该系统能适应恶劣的自然环境,操作简易,具有较好的鲁棒性,可进行广泛的推广应用。     

Development and validation of an automatic thermal imaging process for assessing plant water status

Leaf temperature is a physiological trait that can be used for monitoring plant water status. Nowadays, by means of thermography, canopy temperature can be remotely determined. In this sense, it is crucial to automatically process the images. In the present work, a methodology for the automatic analysis of frontal images taken on individual trees was developed. The procedure can be used when cameras take at the same time thermal and visible scenes, so it is not necessary to reference the images. In this way, during the processing in batch, no operator participated. The procedure was developed by means of a non supervised classification of the visible image from which the presence of sky and soil could be detected. In case of existence, a mask was performed for the extraction of intermediate pixels to calculate canopy temperature by means of the thermal image. At the same time, sunlit and shady leaves could be detected and isolated. Thus, the procedure allowed to separately determine canopy temperature either of the more exposed part of the canopy or of the shaded portion. The methodology developed was validated using images taken in several regulated deficit irrigation trials in Persimmon and two citrus cultivars (Clementina de Nules and Navel Lane-Late). Overall, results indicated that similar canopy temperatures were calculated either by means of the automatic process or the manual procedure. The procedure developed allows to drastically reduce the time needed for image analysis also considering that no operator participation was required. This tool will facilitate further investigations in course for assessing the feasibility of thermography for detecting plant water status in woody perennial crops with discontinuous canopies. Preliminary results reported indicate that the type of crop evaluated has an important influence in the results obtained from thermographic imagery. Thus, in Persimmon trees there were good correlations between canopy temperature and plant water status while, in Clementina de Nules and Navel Lane-Late citrus cultivars canopy temperature differences among trees could not be related with tree-to-tree variations in plant water status.     

蓄流灌溉技术试验分析

介绍了蓄流灌溉技术原理和灌溉方法,通过田间对比试验,分析了蓄流灌溉与果树常规沟灌的用水量、土壤水分、土壤湿度、果树生长量,以及与滴灌比较的节水节能分析。分析表明,果树蓄流灌溉方式下土壤湿度适宜,用水经济,节水增产,节能低耗,提高水温,防止病虫害等;灌溉系统田间供水畅通,无深层渗漏水量损失,田间水利用效率和灌水质量提高;灌溉管理操作简单,灌水时间和轮灌周期缩短,灌水作业劳动强度降低。     

基于Mega16的灌溉自动控制系统的设计

为了降低灌溉自动控制系统的成本,增强其实用性,研究设计了一种基于Mega16的灌溉自动控制系统.在3种质地不同的土壤中,对自制的基于电导原理的土壤水分传感器进行了标定试验.结果表明,在同一土壤类型和同样的耕作条件下,土壤的含盐量保持基本不变,土壤的电导率和土壤的体积含水率之间近似成线性关系.该灌溉自动控制系统能实时监测土壤水分,并进行及时和足量的灌溉.     

高速公路绿化隔离带节水灌溉系统漏水故障诊断模型研究

系统不同破坏形式的漏水量根据位置不同而变化,滴灌系统主要漏水形式是滴头断裂漏水和滴灌管破裂漏水。高速公路2.05km滴灌试验段测试表明,内镶式滴灌管滴头和管上式滴头灌水均匀度Cu分别为90%和89%。根据实测系统流量数据,分析建立具有数据实时更新与记忆衰减功能的漏水故障诊断模型,实际应用表明:该模型漏水报警及时,操作简便。。     

稻田灌溉排水自动控制新技术的研究

介绍一种适合于淹灌稻田实现自动控制的灌溉新技术，其中灌溉部分由自动给水栓、有压输水管道系统和灌溉水源三部分组成，自动给水栓有一个能自动跟踪稻田水层变化的传感装置，它与给水相连，当稻田水层消耗至允许下限时，传感器驱动给水栓开启放水；当稻田水层灌至设计上限时，关闭给水栓，停止灌水。管理人员只须根据作物不同生育阶段的灌水控制要求调定传感装置的上下限，稻田的灌溉既能自动完成。     

太阳能无线微灌控制系统的应用设计及测试

在桃园应用了基于无线传感器网络的微灌控制系统,通过选取合适功率的太阳能充电板给传感器及路由节点中的锂电池充电,延长节点寿命,实现节点连续稳定工作、采集数据以及传递指令控制水泵和电磁阀的工作状态。节点在不充电情况下,以每天唤醒48次,每次工作20 s的节奏,可以连续工作约70 d,连接太阳能电池板后,可保证充电电量大于耗电电量,有效延长了节点寿命。桃园的园区应用测试表明,转发数据包最多的传感器及路由节点耗电量最大,不充电时单日电压降幅为0.35%,连接太阳能充电板后,电池电压在额定电压附近维持小幅波动。随机改变灌区内被测土壤的湿度,系统可以按照设定的土壤湿度上、下限,自主控制水泵和电磁阀的工作状态,实现按需灌溉。