低功耗智能灌溉采集控制器的设计

当前灌溉控制存在的问题主要有:大多采用外接电源供电,功耗很大;数据采集功能因传感器种类少而受到限制;电磁阀在开启状态下需要电压来维持.为此,开发了低功耗的智能灌溉采集控制器,采用了单片机MSP430F149为主芯片,利用太阳能为系统充电,同时配备4个传感器接口,实时监测环境因素,根据反馈数据自动控制灌溉.另外,多种灌溉程序使得产品能够广泛应用于大田、园林及庭院的灌溉控制.     

低功耗实时唤醒式无线灌溉控制器的设计与实现

为降低现有农业无线灌溉系统中控制节点的能耗,延长无线灌溉网络的生命周期,采用OOK调制技术,设计了一种低功耗唤醒装置,改变了当前无线灌溉系统中定时周期唤醒方式,减少了系统中开销,并实现了在4 3 4 MHz频段下无线灌溉控制器的研制。控制器主要由C8 0 5 1 F9 6 5单片机、电源电路、电磁阀驱动电路、唤醒电路、无线收发通道和开关量采集电路组成。该控制器由基站发送指令控制,根据距离远近,自适应寻址接收信号,实现实时采集和控制。经试验测得:额定容量为250m Ah的单节碱性9V电池,可使控制器工作一个灌溉季以上;与采用传统唤醒方式相比,系统不仅降低了能耗,而且提高了响应速度。     

一种小型麦冬太阳能灌溉系统设计

本文设计了一种小型麦冬太阳能灌溉系统,包括水源系统、电源系统、加压系统、控制系统、管路系统和灌水系统等.通过巧妙地结合便利的自来水供水管网设施,合理设计水源收集装置,利用当地太阳能光照资源,有效满足了小面积麦冬的灌溉用水问题.     

基于太阳能光伏发电提水微润管自动灌溉发展模式

为了充分利用干旱地区光能资源以及提高水资源利用率,提出适合该地区的节水灌溉新模式。通过微润管连续供水的灌溉方式,计算田间需水量,进而确定温室田间高位水箱容积、各级管道等,通过田间高峰期的日耗水量计算适宜的水泵性能参数,以保证高峰期供水,并且进行实例计算和试验。结果表明:太阳能提水微润管自动灌水系统可以保证作物不同生育期的需水要求,具有较强的实用性和操作性。     

适用于牧区的太阳能扬水节水灌溉模式

针对牧区草地灌溉水资源与动力能源的限制,提出适用于牧区的太阳能扬水节水灌溉模式,阐述了模式中主要的技术体系或设备,并介绍了模式的特点、技术要点、应用综合效果及适用条件等方面的内容。     

太阳能藏汉双语智能灌溉系统设计

以Spce061a单片机作为微处理器,设计了一款太阳能藏汉双语智能灌溉系统.整个系统由太阳能供能,由热敏电阻温度传感器、土壤湿度采集转换电路、藏汉双语语音输出设备以及小型水泵设备构成,实现了花卉的智能控制和人性化语音输出.另外,文中根据西藏实际进行了藏汉双语设计以满足藏族同胞们的需要.     

太阳能智能灌溉阀门控制器设计与应用

针对我国新疆地区土地干旱,水分下渗和蒸发比较严重导致灌溉过程中水分流失的问题,研制出一款根据土壤湿度传感器数据和作物需水量进行决策,实现智能灌溉的阀门控制器。该控制器以STM32单片机为控制核心,采用太阳能供电的方式,控制器包括单片机控制电路、土壤湿度采集电路、太阳能充电控制电路、阀门驱动电路、无线通信电路、阀门状态反馈电路。控制器通过土壤湿度传感器采集的数据进行灌溉决策,在土壤含水率低于作物最适宜生长值下限时开启阀门,当土壤含水率达到田间持水量时关闭阀门。农民能通过手机APP远程获取土壤湿度数据和阀门开关状态信息,并能远程控制阀门进行灌溉。经实验分析论证,该控制器运行稳定,能将土壤含水量控制在合适的范围。     

基于SI4432的精播机种肥作业无线监测系统研究

针对精密播种机作业中存在种肥漏播和布线繁琐的问题,采用SI4432无线模块和嵌入式微处理器研究了种、肥作业漏播检测系统。以压力传感器和光电传感器为敏感元件,采用低功耗设计技术实时监测种箱和肥箱排空、种管和肥管堵塞的情况;采用SI4432无线模块建立主、从系统间通信,减少了布线,提高了系统可靠性。系统安装在土槽试验台上进行了试验,误报警率为0,报警最大响应时间为0.3s。     

无线传输及太阳能技术在农田喷灌系统中的应用

在我国水资源严重短缺、节水灌溉技术日益受到人们重视的大背景下,将太阳能技术与无线传输技术应用到农田自动喷灌系统中,可以根据供水条件、气候条件及作物需水量进行精确供水,从而实现了计算机自动控制以及按需、按期、按量喷灌,具有环保节能、减少线路敷设成本、节水和省力等特点,实用性和灵活性很强。     

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。     

太阳能渠道式喷灌机自主导航研究

以自行研制的太阳能渠道式多喷头喷灌机为试验平台,利用偏角传感器和电子罗盘进行农业机械装备的自动导航研究。增加了喷灌机精准灌溉控制系统、喷洒域可控系统,实现了喷灌机的自动控制。根据偏角传感器、电子罗盘和车轮转速传感器获取的喷灌机姿态信息,构建了喷灌机自主导航模糊控制器。喷灌机通过调节两侧驱动轮转速差的方式实现转向闭环控制,完成了喷灌机沿渠道的自动行走,并进行了导航跟踪试验。试验结果表明,喷灌机在以0.5 m/min和1.0 m/min速度进行自主导航过程中均能消除横向偏差,具有一定的精度和可靠性,可满足喷灌机作业使用要求。     

日光温室黄瓜滴灌灌溉制度研究

日光温室生产中膜下滴灌技术的应用面积在不断扩大，但生产中仍依据传统的灌水模式或未覆膜时的滴灌制度。然而膜下滴灌减少了棵间蒸发损失，增强了有效蒸腾作用，使作物需水规律发生了变化，所以膜下滴灌不能完全套用传统的灌溉模式。基于上述原因，对膜下滴灌条件下日光温室黄瓜的灌溉制度进行了试验研究。分析了不同水分处理对黄瓜株高、茎粗、叶面积指数等形态指标的影响，以及对产量、品质等的影响。分析结果表明，为实现日光温室黄瓜生产获得高产、优质及节水的目标，日光温室夏黄瓜在膜下滴灌条件下，结果期理想的耗水量应为120mm左右，日耗水强度为3.04～4.68mm。每隔4～5d灌1次水，灌水定额为15mm。以上试验所得指标可作为日光温室黄瓜生产控制水分及滴灌系统设计的参考依据。     

日光温室节水灌溉技术

简要介绍我国防渗渠道、喷灌、滴灌、渗灌等节水灌溉技术的发展现状及应用区域,分析我国节水灌溉在应用和技术上存在的问题,提出大力推进节水灌溉的措施,包括：必须综合运用法律、技术、经济和管理等各种手段,建设有中国特色农业的节水技术体系,调动广大农民节水的积极性。     

日光温室黄瓜膜下滴灌灌溉制度的试验研究

以膜下滴灌条件下日光温室黄瓜为试验材料,共设4个处理,每个处理3个重复。通过测定土壤水分、黄瓜形态指标、黄瓜产量及品质以及灌水量,对膜下滴灌条件下日光温室黄瓜灌溉制度进行了试验研究。结果表明,仅从产量角度衡量,处理4黄瓜产量最大。在兼顾黄瓜产量、品质及节水目标时,日光温室夏黄瓜在膜下滴灌条件下,结果期适宜的耗水量应为120 mm左右,日耗水强度为3.04~4.68 mm。每隔4~5 d灌1次水,灌水定额为15 mm;理想的土壤含水量指标为田间持水率的85%~90%。     

固定式太阳能喷灌系统喷洒水滴动能分布的研究

[目的]提高太阳能喷灌系统水力性能的稳定性和能量转换效率.[方法]采用激光雨滴谱仪测量技术,对225.7～1 145 W/m2之间不同光照强度下的固定式太阳能喷灌系统水力特性参数进行试验研究,分析了单个水滴动能、单位体积水滴动能及动能强度等参数的分布规律,并提出了系统能量转换效率的测量及计算方法.[结果]光照强度对单个...     

日光温室黄瓜智能灌溉控制指标研究

在日光温室中进行了不同灌溉土壤水分上、下限对黄瓜生长、生理指标、产量以及品质的影响的试验。在前期试验研究的基础上,在结瓜期设置了3个处理,灌溉土壤水分分别控制在75%~85%FC、70%~80%FC、65%~75%FC之间。研究结果表明:在结瓜期3种灌溉水平下的产量分别为:67.637、59.559、52.898 t/hm2,作物水分利用效率分别为:22.03、21.53和20.42 kg/m3。不同的灌溉水平对黄瓜的产量有显著差异,而对水分利用效率并没有形成显著差异。综合考虑不同灌溉水平对黄瓜产量、品质、水分利用效率等方面的影响,认为结瓜期灌溉土壤水分保持在75%~85%FC之间为宜。     

日光温室膜下滴灌黄瓜需水量与灌溉制度的试验研究

对膜下滴灌条件下日光温室黄瓜的灌溉制度进行了试验研究,结果表明,为实现黄瓜高产、优质及节水效果,日光温室夏黄瓜在膜下滴灌条件下,结果期适宜的耗水量应为100mm左右。每隔4d灌1次水,灌水定额为15mm。     

温室番茄不同灌水方式试验研究

采用Φ20标准蒸发皿的水面蒸发量为控制灌溉参数,研究不同灌水方式(覆膜滴灌、覆膜沟灌和覆膜小畦田灌)对温室环境和番茄生长和灌溉水利用系数的影响。试验结果表明:在秋冬茬口的日光温室内,与膜下沟灌和传统覆膜畦田灌溉比较,覆膜滴灌一定程度降低了温室湿度,保持了土壤水分一直处于较高的水势范围,使番茄产量和灌溉水利用效率达到最高。另外,采用覆膜滴灌时,灌水周期为3d,蒸发皿系数取1.0时,产量和灌溉水利用效率最高,推荐作为该茬口的灌溉制度技术指标。