物联网技术视角下温室蔬菜智能灌溉控制系统分析

本项目提出了一种基于物联网技术的温室蔬菜智能灌溉控制系统,此系统可以通过无线传感器智能采集温室内空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度的环境参数信息,并可以通过无线传输协议实现各类环境参数的自动化获取、传输以及执行控制。实践结果表明,温室蔬菜智能灌溉控制系统可以根据土壤温湿度情况,自动控制滴灌设备进行自动化滴灌,相对于常规滴灌设备来说,温室蔬菜智能灌溉控制系统可以达到15%～20%的节水效果。     

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ZigBee技术的棉田滴灌监测与控制系统

设计开发了基于ZigBee无线传感网络技术的棉田滴灌监测与控制系统。该系统通过无线传感网络实时采集土壤环境信息,使用自适应加权融合算法对各节点土壤湿度数据进行融合,根据融合数据发送电磁阀控制命令,完成实时监测自动灌溉;结合棉花不同生育期对需肥量和施肥浓度的要求,根据灌溉水量设置注肥比例,系统通过无线传感网络实时采集液态肥流量,实时监控施肥量,并根据施肥量发送施肥电磁阀控制命令,完成水肥一体化灌溉。工作过程中,系统可以将传感器采集的数据通过ZigBee无线网络协调器传输给上位机并实时显示和存储。通过试验验证,该系统可以按照设计要求实现灌溉和施肥的自动控制与检测。     

基于作物蒸散量模型的新型滑盖温室智能灌溉系统设计

为了解决温室大棚的精准灌溉问题,设计一套基于修正后的Penman-Monteith方程计算作物灌溉量的智能灌溉系统。系统选用光照传感器、温湿度传感器,土壤水分传感器采集温室大棚环境参数,由数据采集器传送至上位机,利用灌溉模型计算出作物不同生长期的蒸散量,并将蒸散量换算成灌溉量,通过上位机发出灌溉命令,控制恒压变频控制器的运行和电磁阀的启闭。远程操作系统采用GPRS与基地控制系统连接,实现参数设置、实时数据显示和查询以及控制灌溉模式。试验结果表明,该系统能够实现精准灌溉自动控制,系统稳定可靠,操作方便,适用于温室大棚精准灌溉。     

果园节水灌溉控制系统设计与试验

针对传统果园灌溉自动控制系统的通信方式中存在的问题,以ST7540芯片为核心设计了电力线载波通信模块,以STM32F103芯片作为总控制器节点主控芯片,以STM8S103作为传感器节点和水泵控制节点的主控芯片,提出一种将果园灌溉自动控制系统中电磁阀的电源线和控制信号线合二为一的方案,研究了基于低压电力线载波通信的灌溉智能控制系统,解决了传统控制灌溉控制系统中,电磁阀的电源线和控制线重复布线及无线灌溉控制系统中信号的稳定问题,提高通信可靠性、节省了田间电缆,降低了后期维护的复杂性。在长度100 m,截面积0.5 mm~2的双绞线上进行试验,传输速率达4 800 bps,误码率低于0.1%,在华南农业大学山地荔枝园的试验中,实现了高可靠性的荔枝园分区轮灌,将工业中常用的电力线载波通信技术应用于农业自动控制系统中,有广阔的应用前景。     

基于CAN总线的连栋温室节水灌溉控制系统

介绍了目前我国温室节水灌溉发展的现状,指出了今后节水灌溉设备发展的主要方向,给出了基于CAN总线的连栋温室节水灌溉控制系统的结构、工作原理及主要的软硬件设计.系统能够实现连栋温室内多小区的灌溉自动控制,可集中管理,也可独立控制.该系统具有结构简单、成本低和可靠性高等特点,对实现节水灌溉和发展高效农业具有重要意义.     

温室灌溉控制系统的研制及应用

介绍了一套自主研制开发的温室灌溉控制系统.详细介绍了温室灌溉控制系统的设计要点、工作原理和组成,结合实例工程说明其硬件组成和软件编程.实践证明,该控制系统操作方便,维修简单,运行稳定,可靠性高.     

基于蓝牙的北方沼气加热温室控制系统设计

针对北方沼气加热温室的特点,设计了一种基于DSP与蓝牙无线传输技术的分布式温室监控系统.介绍了控制系统的功能设计,阐述了系统的硬件与软件设计方法.该系统克服了传统温室控制系统由于线缆老化、布线复杂对系统可靠性和抗干扰能力的影响,通信质量较高.     

设施农业无线传感器网络系统设计与实现

结合无线传感器网络自身特点,针对设施农业的具体需求和特点,提出在温室大棚、节水灌溉等农业领域应用无线传感器网络的方案与思路,设计并实现了基于设施农业的无线传感器网络系统.文章介绍了设施农业传感器网络系统的整体设计,设计与实现了传感器节点硬件、网络支撑软件、信息决策技术、终端用户监控平台等功能,并通过在温室大棚中试验,验证了系统的有效性.系统的成功设计与实现,对于发展我国设施农业自动化、提高农业生产水平具有重要意义.     

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。     

智能灌溉无线阀门控制器的设计方法与研究

基于当前新疆的自动灌溉系统还处于低水平的试用阶段,针对新疆自动滴灌系统中存在的电缆数量多、安装和维护困难等问题,提出了一种无线智能灌溉阀门控制系统并且针对新疆棉花灌溉研制出一种能够满足要求的无线智能阀门控制器。该控制器包括控制单元、功率单元、无线通讯单元、继电器升压驱动单元和状态反馈单元等。远程控制中心将通过无线通讯单元向阀门控制器发送控制命令,开启继电器驱动单元,开启或关闭灌溉电磁阀。控制器的功能包括远程控制、参数设置、反馈状态检测等。该控制器的设计合理、命令简单和低成本等特点,经过在实验室试用结果表明,该控制器运行稳定,准确性和即时性达到要求能够为新疆运程自动滴灌带来方便。     

基于经济组网方式的灌溉远程自动控制系统

灌溉远程自动控制系统数据通讯部分的工程投入,一般占工程总投入的50%以上。根据工程实践,从数据传输部分入手,将经济组网方式、无线半双工窄带高速数据通讯技术、先进的数据库访问连接技术以及错开水泵开关与数据采样、传输时间等抗干扰技术措施,应用于灌溉远程自动控制系统,使该系统的整体技术经济性能得到显著提高,并有效降低了工程造价。     

基于ZigBee网络和机械臂的智能灌溉系统设计

为了解决偏远及地势复杂地区的自动灌溉控制问题,设计实现了一套嵌入式自动化节水灌溉系统。以STM3 2嵌入式控制器为核心,采用无线Zig Bee网络技术采集室外环境参数,通过上位机监测被测区域的温湿度变化,控制执行机构实现监测环境的温湿度控制调节。中央控制器与上位机采用E31-TTL-50无线通信,采用窄带无线方式进行数据传输,实现了机械臂智能灌溉、上位机远程监控系统查询、设置参数及实时监测等功能要求。     

基于ZigBee和GPRS智能监测的节水灌溉装置设计

为了提高农业用水的利用率,解决农业用水紧张问题,提出了一种基于分布式ZigBee和GPRS无线通信技术的大范围远程控制节水灌溉系统,实现了节水灌溉装置的远程监控和自动化调节。该系统以单片机作为控制器,将土壤湿度测试数据进行传输和保存,通过设定阈值来控制零压启动电磁阀实施灌溉操作,并采用无线传感网络和GPRS将采集的数据进行远程传输,实现了定时定量和精确化灌溉。对精细化滴灌系统的过滤器和湿度测试装置的智能监测性能进行了测试,结果表明:该系统可以有效地将过滤器压力和湿度随时间变化曲线传送到远程监控端,且实现了自动化过滤装置的反冲洗功能、滴灌喷头的自动化调节及滴灌的精细化作业。     

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。     

基于无线传感器网络的节水灌溉远程监控系统

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。     

按植物需求精准节水灌溉自动调控系统的研究

介绍了一种拥有完全自主知识产权的按植物需求精准节水灌溉自动调控系统的工作原理、组成及其灌溉控制策略.系统以植物生理需水指标及土壤含水量为依据,通过无线数据传输,利用自主研发的灌溉监测控制器来控制电磁阀,实现滴灌、喷灌、微灌和低压管道等灌溉方式的自动化,同时经系统监控器通过GSM远距离无线通讯将所有灌溉事件自动输入数据库,形成各种报表,以便对灌溉数据进行统计分析.从硬件和软件两方面描述了系统的设计及实现方法.该系统使用灵活,数据传榆可靠,控制节水效果好.     

基于ZigBee无线传感器网络的灌溉控制系统设计

在采用一款ZigPyce解决方案的射频芯片CC2430和ZigBee协议栈的基础上,设计了一个简单的无线传感器网络灌溉控制系统,给出了相应设计方案和软件中的实现细节.该系统实现了对土壤含水率的实时检测,并依据土壤含水率灌溉阈值进行自动控制灌溉,以达到节水灌溉的目的.初步测试证明,该系统运行稳定可靠,能够准确获取网络节点...     

基于PLC和物联网感应的智能灌溉节水系统设计

为了减少水资源浪费,实现高精准农业灌溉,基于PLC和物联网技术,结合ZigBee与GPRS通讯技术,研究并设计了一种智能灌溉节水系统。系统通过无线传感器网络节点采集土壤湿度信息,以湿度偏差及偏差变化率作为输入量,建立模糊控制规则库,搭建了实验平台。试验结果表明:该智能灌溉节水系统具有设计合理、运行可靠、实用性强的优点,很好地满足了无线灌溉控制的要求,解决了传统灌溉水资源浪费大、稳定性差的问题,实现了节水灌溉的目的,在农业灌溉方面有很高的实际生产应用价值。