基于無線網(wǎng)絡的環(huán)境監(jiān)測與智控灌溉系統(tǒng)設計研究.pdf

1、我國是一個水資源短缺的國家，干旱缺水已成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。近年來，隨著農(nóng)業(yè)開發(fā)扶持農(nóng)業(yè)力度的加大，農(nóng)業(yè)開發(fā)項目已經(jīng)成為基層農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的主要途徑。要解決水資源不足的問題，農(nóng)業(yè)開發(fā)時應按照全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、綜合治理的原則，對水資源進行合理開發(fā)。節(jié)水灌溉對于保障中國經(jīng)濟、生態(tài)、社會持續(xù)發(fā)展有著重大意義，是實現(xiàn)精細農(nóng)業(yè)建設的戰(zhàn)略措施。因此在農(nóng)業(yè)開發(fā)項目區(qū)大力發(fā)展節(jié)水灌溉，既是當務之急，也是長期的戰(zhàn)略性任務。
　　作物生長

2、與土壤濕度、光照強度、溫度、CO2濃度等因素有關，土壤濕度是很重要且較方便探測和調(diào)節(jié)的因素。采用傳統(tǒng)控制方式，系統(tǒng)往往會有很大的超調(diào)，不利于節(jié)水，當超調(diào)量超過一定值時，還會影響到作物生長。該研究結(jié)合建設現(xiàn)代精細農(nóng)業(yè)與節(jié)水型社會的需求，設計一種基于GPRS和LabVIEW的遠程智控灌溉系統(tǒng)。利用單片機K60做基站下位機，節(jié)點STC12C5A60S2主控芯片監(jiān)聽基站發(fā)來的數(shù)據(jù)采集指令，節(jié)點收到采集指令后主控芯片通過傳感器采集數(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ZigBee將數(shù)據(jù)傳送至基站。基站接收到的溫濕度等多種環(huán)境參數(shù)，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸中介，經(jīng)Internet網(wǎng)絡，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程上位機。該項目旨在通過傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)的結(jié)合應用，將環(huán)境監(jiān)測與灌溉控制引入無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸、實時采集、顯示及存儲。該系統(tǒng)通過引入模糊控制，實現(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)定緩慢的問題，為更深入地研究農(nóng)作物生長起到重要

4、作用。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定、可靠，上位機界面友好，能夠達到預期設計目的和要求。
　　(1)完成環(huán)境參數(shù)采集及存儲，增加手動、自動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MATLAB仿真驗證。有效地減少浪費，增強控制系統(tǒng)的適應能力，實現(xiàn)一定智能水平。
　　(4)整個設計可實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的遠程監(jiān)測