智能山地分区精准滴灌及数据处理系统的研究

为践行复杂山地精准农业,针对复杂的地貌和节水灌溉工程中能源消耗高、人力资源短缺及水资源浪费等现象,采用太阳能作为系统的主要能源供给,根据山地坡度、高差不同,对应滴灌系统流量、压力设计不同,实时按需精准灌溉。为实现远程监控,设计了远程控制通讯模块,各分点采集到的土壤含水率由Zig Bee网络传输到汇聚节点,通过单片机控制;当土壤含水率低于所设置的下限值或高于所设置的上限值时,自动进行电磁阀的开启与关闭,同时利用GSM网络将提示信息发送到用户手机,达到实时灌溉和监控的目的。试验结果表明:研究达到了有效节约水资源、人力资源及滴灌系统功耗的目的,为促进我国农业快速发展提供重要的参考。     

丘陵地区农田土壤信息监测系统的研究

结合《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和精准农业的精神,要求进一步实现数字农业、智慧农业、智能农业,以重庆实际状况为切合点,设计了山地分区土壤墒情及酸碱度监测APP。针对重庆丘陵地区存在山地坡度不同和高差不同的特点,对山地进行区域划分。同时,优化了丘陵地区农田土壤信息监测系统,对山地农田各区域进行土壤酸碱度实时监测,解决了传统种植和作业过程中浪费人力资源、水资源及能源耗费大的问题,实现了农作物种植的最优选择,提高农作物种植存活概率,增加农业收成。为此,研究开发了一款农业数据信息与智能手机相结合的APP,达到实时监测及实时灌溉的目的,弥补了传统终端控制的不足,为进一步实现数字农业、精准农业及智能农业提供科学依据。     

智能电子称重与土壤温湿度检测系统的研究

为解决在环境植物保护、农业生产发展及工业生产进步过程中电子秤存在的操作地点受限、操作功能单一及操作结果无法实时处理等问题,研究设计了一套智能电子称重与土壤温湿度检测系统。该系统电子称量精度高(可达0.001g),通过GPS对野外操作地点和时间实时标注记录,采用土壤温度传感器和水分传感器实时检测土壤温湿度,将操作结果存储于中央处理器内,同时利用GPRS对实时操作获取的数据信息无线传输到终端计算机。试验证明,系统实现了野外取样实时称量、土壤温湿度检测、环境信息记录和操作结果的实时处理。     

智能分区农业滴灌系统的研究——以丘陵山地为例

西南地区农业灌溉因复杂山地坡度和高差不同造成灌溉效率低下、水资源及劳动力浪费等问题,通过分析山地高差、坡度区别和滴灌压力、流量设计,实现了丘陵山地分区实时精准农业灌溉。为此,重点研究山地区域不同对应农业滴灌流量和压力参数不同的精准滴灌系统,优化太阳能低损耗、精准检测土壤含水率、远程控制,以及无线传感网络等核心技术与关键部件。试验结果表明:根据区域划分,实时监测土壤含水率高于或者低于土壤水分所需值时,系统能通过远程控制方式开启或者关闭滴灌电磁阀,同时通过GSM网络将采集到的数据信息以短消息的方式发送到终端,达到山地分区实时精准灌溉和监控的目的。该研究弥补了丘陵山地传统农业灌溉方式的不足,为我国精准农业技术的发展提供了参考。     

毛乌素沙地油蒿植冠下表层土壤粒径特征分析

为探索毛乌素沙地油蒿植冠下表层土壤结构与土壤稳定性的关系,分析了油蒿植冠微环境下土壤粒径特征及其相关因素。研究表明:油蒿植冠下表层土壤机械组成以砂粒为主,占总质量的81.51%,其次是粉粒,占16.66%,粘粒含量最少,占1.83%,有机质平均含量4.52 g/kg,总氮平均含量0.19 g/kg,受油蒿植株形态结构特征等因素影响,油蒿植冠下表层土壤不同方向、同一方向不同距离处土壤颗粒组成及养分状况存在差异;油蒿植冠下表层土壤颗粒分形维数介于1.694至1.876之间,土壤分形维数与土壤粘粒含量呈显著正相关(p0.05),与砂粒、粉粒的相关性不显著,与土壤有机质、总氮含量呈显著负相关(p0.05)。土壤微团聚体作为土壤结构的颗粒单元,其含量及组成与土壤抗侵蚀性密切相关,在对油蒿群落进行恢复重建过程中,要充分考虑油蒿植冠微环境下表层土壤粒径特征。     

便携式智能电子质量测定和数据处理系统的研究

为了适应野外取样现场称量和实时数据处理分析需要,研究设计了一套智能高精度电子质量测定和数据处 理系统.该系统精度高(称量范围为0~500g,精度为0.001g),体积小,便于携带,能对野外现场取样数据信息进 行自动保存,利用GPS对野外现场取样的地理坐标和时间加以实时自动标注并保存,通过GPRS无线传输模块将 野外操作过程中的数据信息发送到终端服务器.研究解决了工农业生产和环境保护研究工作中,实验室用精密电 子秤不便在野外取样现场作实时称量和数据分析,以及环境信息记录和数据存储、传输问题.     

基于GSM的农业灌溉远程监控系统的研究

四川东部地区农村的农业灌溉系统大多数建于偏远地区,不利于对系统进行管理和维护。为实现对农业系统的有效控制,提高使用和维护效率,设计了一套对农田灌溉进行远程控制的系统。系统利用GSM模块实现上位机和终端控制器之间的远程数据实时通信,从而实现对农业系统的远程监控、工作状态查询和防盗报警等功能。实践表明,该系统具有操作简单、工作可靠、抗干扰能力强及扩展性好等优点,具有良好的应用前景。