果園智能灌溉控制系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、在我國(guó)，農(nóng)業(yè)用水量占水資源總量中的比重約為70％，農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。我國(guó)水資源已處于緊缺狀態(tài)，農(nóng)業(yè)用水的利用率較低，其中灌溉用水利用率僅為45％左右，因此如何合理高效的利用水資源，已成為研究的重要課題。傳統(tǒng)果園灌溉主要是依靠人工來(lái)實(shí)施灌溉，水資源的浪費(fèi)非常嚴(yán)重。為了提高果園灌溉用水利用率，緩解我國(guó)水資源緊張的矛盾，在通過(guò)查閱與果園灌溉相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，研究果樹(shù)不同生育階段的需水規(guī)律。通過(guò)計(jì)算參考作物蒸騰量得到果樹(shù)的實(shí)際需水

2、量，進(jìn)而對(duì)果園進(jìn)行灌溉，以滿足果園的生長(zhǎng)需水要求。這種灌溉方式不僅可以促進(jìn)和控制果樹(shù)的生長(zhǎng)，而且可大幅度節(jié)約灌溉用水量，提高水資源利用率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)果園高產(chǎn)。
　　本文構(gòu)建了一種果園節(jié)水灌溉系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)包括傳感器節(jié)點(diǎn)、閥門控制節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)。其中傳感器節(jié)點(diǎn)是為了獲取果園環(huán)境參數(shù)、土壤墑情等信息，然后通過(guò)無(wú)線信息傳輸模塊經(jīng)由GPRS向服務(wù)器上傳數(shù)據(jù)。閥門控制節(jié)點(diǎn)控

3、制不同滴灌管道電磁閥門的打開(kāi)與閉合，匯聚節(jié)點(diǎn)是連接傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的橋梁，傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)向閥門控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送灌溉控制指令。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析，并可向閥門控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送灌溉控制指令。用戶可設(shè)置通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心手動(dòng)控制、定時(shí)控制等方式等向閥門控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令，也可設(shè)置根據(jù)基于果園需水的灌溉模型，計(jì)算得出何時(shí)需要灌溉及灌溉量，然后向閥

4、門控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用不僅避免了傳統(tǒng)果園灌溉的一些缺點(diǎn)，如各個(gè)節(jié)點(diǎn)布線不方便、使用起來(lái)不靈活等，還節(jié)約了系統(tǒng)成本，提高了方案的可實(shí)施性。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下：⑴分析了課題研究的目的和意義，探討了國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀，介紹了相關(guān)技術(shù)的研究背景，同時(shí)闡述了本課題的主要研究?jī)?nèi)容和研究思路；⑵詳細(xì)介紹了本課題的系統(tǒng)實(shí)施方案；⑶詳細(xì)介紹了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；⑷詳細(xì)介紹了遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。遠(yuǎn)程