我國是一個農(nóng)業(yè)大國,水資源短缺日益成為制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展對于確保我國社會經(jīng)濟長期持續(xù)發(fā)展具有決定性意義。為了緩解農(nóng)業(yè)用水壓力,近年來我國加大了對農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的研究和投資力度。本文主要從土壤濕度檢測和對檢測的土壤濕度數(shù)據(jù)的融合算法進行研究,進而提供一種作物區(qū)域土壤墑情決策系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容概括如下:1)便攜式土壤濕度檢測裝置設(shè)計。以低功耗單片機C8051F410為主控芯片,結(jié)合MS-10土壤濕度傳感器,設(shè)計了一種集時間記錄、數(shù)據(jù)存儲、實時顯示、藍牙發(fā)送數(shù)據(jù)等功能的便攜式土壤濕度檢測裝置,并完成了裝置的組裝與調(diào)試。2)二進制一致性算法設(shè)計。結(jié)合平均一致思想、輪盤思想和四狀態(tài)二進制一致性算法構(gòu)造出新型的N狀態(tài)二進制一致性算法,解決了原有算法收斂規(guī)則依賴個人經(jīng)驗,狀態(tài)個數(shù)選擇不具備擴展性,無法考慮狀態(tài)個數(shù)和準(zhǔn)確率之間關(guān)系的問題,并應(yīng)用遺傳算法對初始的概率分布進行優(yōu)化。仿真結(jié)果表明,算法改進后具有較高的預(yù)測準(zhǔn)確率,從而可以對檢測到的濕度數(shù)據(jù)進行歸一化處理后,進行準(zhǔn)確的土壤墑情決策。3)上位機決策軟件設(shè)計。利用MATLAB的GUI工具,引入二進制一致性算法設(shè)計了節(jié)水灌溉決策... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 節(jié)水灌溉研究必要性
        1.2.2 節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 土壤濕度檢測裝置研究現(xiàn)狀
    1.3 市場調(diào)查與評估
    1.4 本文研究主要內(nèi)容
第二章 便攜式土壤濕度檢測裝置設(shè)計
    2.1 便攜式土壤濕度檢測裝置硬件設(shè)計
        2.1.1 裝置硬件整體設(shè)計方案
        2.1.2 功能模塊設(shè)計
        2.1.3 PCB板設(shè)計
    2.2 便攜式土壤濕度檢測裝置軟件設(shè)計
        2.2.1 程序設(shè)計原則
        2.2.2 微控制器集成開發(fā)環(huán)境
        2.2.3 系統(tǒng)主程序
        2.2.4 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計
        2.2.5 時鐘模塊設(shè)計
        2.2.6 數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)計
    2.3 便攜式土壤濕度檢測裝置外殼設(shè)計
        2.3.1 便攜式檢測裝置外型整體設(shè)計
        2.3.2 便攜式檢測裝置手柄設(shè)計
    2.4 檢測裝置裝配與調(diào)試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 二進制一致性融合算法設(shè)計
    3.1 二進制一致性算法模型
    3.2 二進制一致性算法改進
    3.3 基于遺傳算法的準(zhǔn)確率性能優(yōu)化
        3.3.1 遺傳算法原理
        3.3.2 遺傳算法優(yōu)化步驟
    3.4 仿真實驗
    3.5 本章小結(jié)
第四章 上位機節(jié)水灌溉決策系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 軟件開發(fā)平臺簡介
    4.2 上位機數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計
    4.3 上位機節(jié)水灌溉決策系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.1 程序模塊化設(shè)計
        4.3.2 節(jié)水灌溉決策軟件設(shè)計
    4.4 系統(tǒng)調(diào)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 濕度檢測裝置標(biāo)定與系統(tǒng)測試
    5.1 便攜式濕度檢測裝置標(biāo)定
        5.1.1 便攜式濕度采集裝置實驗室標(biāo)定
        5.1.2 便攜式濕度采集裝置室外抽樣驗證
    5.2 系統(tǒng)測試
        5.2.1 作物區(qū)土壤濕度檢測方案設(shè)計
        5.2.2 測試結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間完成的科研項目
附錄C 實驗原始數(shù)據(jù)


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于STM32的土壤溫濕度檢測預(yù)警裝置的設(shè)計實現(xiàn)[J]. 李燦坤,丁波,古麗米拉·克孜爾別克.  電子設(shè)計工程. 2017(22)
[2]基于TDR的土壤水分傳感器設(shè)計與試驗[J]. 姜明梁,方嫦青,馬道坤.  農(nóng)機化研究. 2017(08)
[3]基于ZigBee和GPRS智能監(jiān)測的節(jié)水灌溉裝置設(shè)計[J]. 李凌雁,李鑫,曹世超.  農(nóng)機化研究. 2017(08)
[4]基于ARM11的土壤濕度自動控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 胡國強,陳書軍,劉強.  河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(07)
[5]常年灌溉地帶節(jié)水灌溉效益評估——基于動態(tài)可拓TOPSIS法[J]. 尤敏,吳鳳平,沈俊源.  節(jié)水灌溉. 2017(06)
[6]基于UWP技術(shù)的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊洋,孫兆軍.  節(jié)水灌溉. 2017(06)
[7]節(jié)水灌溉對茶葉生理生化特性影響的研究進展[J]. 繆子梅,褚琳琳,肖夢華,蔡彬.  排灌機械工程學(xué)報. 2017(06)
[8]農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 趙焱.  計算機測量與控制. 2017(04)
[9]基于種群多樣性的自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化仿真[J]. 劉芳,馬玉磊,周慧娟.  計算機仿真. 2017(04)
[10]“十三五”新增高效節(jié)水灌溉面積1億畝[J]. 曉宇.  經(jīng)濟研究參考. 2017(18)

碩士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一致性時間同步協(xié)議研究[D]. 劉曙琴.安徽理工大學(xué) 2017
[2]節(jié)水灌溉智能預(yù)測系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 楊帆妮.昆明理工大學(xué) 2017
[3]微型TDR土壤水分傳感器影響因素研究及其應(yīng)用模型建立[D]. 賀蕾.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式快速一致性濾波[D]. 范莎.昆明理工大學(xué) 2016
[5]基于FDR技術(shù)的土壤濕度檢測裝置研究[D]. 錢立鑫.黑龍江大學(xué) 2016
[6]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一致性算法設(shè)計與分析[D]. 段曉明.浙江大學(xué) 2016
[7]農(nóng)田相對土壤濕度檢測技術(shù)研究[D]. 楊攀.成都理工大學(xué) 2015



本文編號：3695653