基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能配肥控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、當(dāng)前我國的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展面積雖然居于全國首位，但是農(nóng)業(yè)產(chǎn)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家的平均水平。造成這一結(jié)果的原因是因?yàn)槲覈墓喔仁┓始夹g(shù)相對(duì)落后很多，缺乏相應(yīng)的科學(xué)化、信息化、統(tǒng)一化管理。隨著物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)將是農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。作物的需水量和需肥量控制必須依據(jù)科學(xué)的決策，而不是人為的經(jīng)驗(yàn)去決定。本課題圍繞智慧農(nóng)業(yè)信息化管理技術(shù)和精準(zhǔn)水肥配制技術(shù)，主要進(jìn)行了以下方面的研究:
　　(1)分析國內(nèi)外水肥一體化智能配肥

2、控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題，搭建了物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，采用分層設(shè)計(jì)思想，將平臺(tái)分為4個(gè)層次:物理感知層、數(shù)據(jù)傳輸層、信息決策層和應(yīng)用控制層。依據(jù)此平臺(tái)可解決智能配肥過程中的多維信息采集，智能決策、遠(yuǎn)程控制指導(dǎo)灌溉施肥作業(yè)。
　　(2)結(jié)合水溶性肥料市場(chǎng)的快速發(fā)展，研制了一種可以完成固體肥料配制的智能水肥一體機(jī)。采用模塊化的思想，設(shè)計(jì)研發(fā)了基于STM32微控制器的智能配肥控制系統(tǒng)，并加入了灌溉施肥控制算法，實(shí)對(duì)閉環(huán)反饋，保證水肥溶

3、液配制的精確性。采用觸摸屏技術(shù)，設(shè)計(jì)了良好的人機(jī)交互界面，基于ModBus協(xié)議實(shí)現(xiàn)與物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)的雙向通信。
　　(3)利用嵌入式技術(shù)，研制了一種自動(dòng)反沖洗過濾器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于STM32微控制器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反沖洗控制任務(wù)，并可將過濾、反沖洗過程的關(guān)鍵信息上傳至物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，對(duì)關(guān)鍵信息進(jìn)行綜合分析處理，遠(yuǎn)程接收反沖洗指令，實(shí)現(xiàn)智慧節(jié)水。
　?。?)針對(duì)智能配肥控制系統(tǒng)水肥濃度控制的非線性問題，設(shè)計(jì)了模糊控制器。運(yùn)用模糊