基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測(cè)與智控灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，干旱缺水已成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)扶持農(nóng)業(yè)力度的加大，農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)成為基層農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要途徑。要解決水資源不足的問(wèn)題，農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)按照全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、綜合治理的原則，對(duì)水資源進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)。節(jié)水灌溉對(duì)于保障中國(guó)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)持續(xù)發(fā)展有著重大意義，是實(shí)現(xiàn)精細(xì)農(nóng)業(yè)建設(shè)的戰(zhàn)略措施。因此在農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目區(qū)大力發(fā)展節(jié)水灌溉，既是當(dāng)務(wù)之急，也是長(zhǎng)期的戰(zhàn)略性任務(wù)。
　　作物生長(zhǎng)

2、與土壤濕度、光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等因素有關(guān)，土壤濕度是很重要且較方便探測(cè)和調(diào)節(jié)的因素。采用傳統(tǒng)控制方式，系統(tǒng)往往會(huì)有很大的超調(diào)，不利于節(jié)水，當(dāng)超調(diào)量超過(guò)一定值時(shí)，還會(huì)影響到作物生長(zhǎng)。該研究結(jié)合建設(shè)現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)與節(jié)水型社會(huì)的需求，設(shè)計(jì)一種基于GPRS和LabVIEW的遠(yuǎn)程智控灌溉系統(tǒng)。利用單片機(jī)K60做基站下位機(jī)，節(jié)點(diǎn)STC12C5A60S2主控芯片監(jiān)聽(tīng)基站發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)采集指令，節(jié)點(diǎn)收到采集指令后主控芯片通過(guò)傳感器采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集完

3、后按照一定形式整理成字符串，然后通過(guò)ZigBee將數(shù)據(jù)傳送至基站?；窘邮盏降臏貪穸鹊榷喾N環(huán)境參數(shù)，通過(guò)GPRS數(shù)據(jù)傳輸中介，經(jīng)Internet網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程上位機(jī)。該項(xiàng)目旨在通過(guò)傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，將環(huán)境監(jiān)測(cè)與灌溉控制引入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸、實(shí)時(shí)采集、顯示及存儲(chǔ)。該系統(tǒng)通過(guò)引入模糊控制，實(shí)現(xiàn)了智能節(jié)水灌溉，能夠明顯改善傳統(tǒng)反饋控制超調(diào)大，系統(tǒng)穩(wěn)定緩慢的問(wèn)題，為更深入地研究農(nóng)作物生長(zhǎng)起到重要

4、作用。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，上位機(jī)界面友好，能夠達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目的和要求。
　　(1)完成環(huán)境參數(shù)采集及存儲(chǔ)，增加手動(dòng)、自動(dòng)控制兩用灌溉選擇模式，可以根據(jù)濕度智能判定是否灌溉。
　　(2)增加數(shù)據(jù)曲線綜合打印功能，從數(shù)據(jù)曲線可以方便地看出參數(shù)的變化。
　　(3)系統(tǒng)加入模糊控制并通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證。有效地減少浪費(fèi)，增強(qiáng)控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)一定智能水平。
　　(4)整個(gè)設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)