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水肥一体化智能灌溉系统设计(一)

发布日期:2019-08-02 作者:旭丰 点击:

水资源问题不仅仅是资源问题,更是关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。高效智能节水灌溉技术的应用,不仅可以有效地缓解用水压力,而且有利于精细农业的发展和现代农业的实现。基于物联网技术的智能化灌溉系统可实现灌溉的智能化管理。

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一、 水肥一体化智能灌溉系统概述

基于物联网的智能化灌溉系统。涉及传感器技术。自动控制技信技术等关键技术,是一种应用潜力广阔的现代农业设备。该系统通过土壤墒情监测站实时监测土壤含水量数据,  结合示范区的实际情况(如灌溉面积、地理条件、种植作物种类的分布、灌溉管网的铺设等)对传感数据进行分析处理,依据传感数据设置灌溉阈值,进而通过自动、定时或手动等不同方式实现水肥一体化智能灌溉。中心站管理员可通过电脑或智能移动终端设备,登录系统监控界面,实时监测示范区内作物生长情况,并远程控灌溉设备(如固定式施肥机等)。

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基于物联网的智能化灌溉系统,能够实现示范区的精准和智能灌溉,可以提高水资源利用率,缓解水资源日趋紧张的矛盾,增加作物的产量,降低作物成本,节省人力资源,优化管理结构。

        二、水肥一体化智能灌溉系统总体设计方案

        1.水肥一体化智能灌溉系统总体设计目标

智能化灌溉系统实现对土壤含水量的实时采集,并以动态图形的形式再管理界面上显示。系统依据示范区内灌溉管道的布设情况及固定式喷灌机的安装位置,预先设置相应的灌溉模式(包含自动马上、手动模式、定时模式等),进而通过对实时采集的土壤含水量值和历史数据的分析处理,实现智能化控制。系统能够记录各个区域每次灌溉的时间、灌溉的周期和土壤含水量的变化,有历史曲线对比功能,并可向系统录人各区域内作物的配肥情况,长势、农药的喷洒情况以及作物产量等信息。系统可通过管理员系统分配使用权限,对不同的用户开放不同的功能,包括数据查询、远程查看、参数设置、设备控制和产品信息录人等功能。

2.水肥一体化智能灌溉系统架构

系统布设土壤墒情监测站和远程设备控制系统、智能网关和摄像头等设备,实现对示范区内传感数据的采集和灌溉设备控制功能;示范区现场通过2G/3G网络和光纤实现与数据平台的通信:数据平台主要实现环境数据采集、阅值告警、历史数据记录、远程控制、控制设备状态显示等功能;数据平台进一步通过互联网实现与远程终端的数据传输;远程终端实现用户对示范区的远程监控。

        依据灌溉设备一集灌溉管道的布设和区域的划分,布设核心控制器节电,通过zigbee网络形成一个小型的局域网,通过GPRS实现设备定位,然后再通过嵌入式智能网关连接到2G/3G网络的基站,进而将数据传输到服务器。摄像头视频通过光纤传输至服务器,服务器通过互联网实现与远程终端的数据传输。

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未完.....


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