發(fā)布時(shí)間：2020-08-11 12:11

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,21世紀(jì)以來人類的水資源消耗量也在不斷增加。因此如何合理的利用有限的水資源成為越來越受人們關(guān)注的問題。由于傳統(tǒng)灌溉技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代灌溉方式的需要,因此有必要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市綠化中進(jìn)行合理的灌溉。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)以及相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合來設(shè)計(jì)一套完整、智能、節(jié)水的灌溉系統(tǒng)去指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及降低水資源浪費(fèi)已經(jīng)成為當(dāng)下發(fā)展的趨勢。因此,本文研究設(shè)計(jì)了基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)水灌溉系統(tǒng)。本文運(yùn)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息采集以及近年來飛速發(fā)展的NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)水灌溉系統(tǒng)的智能控制�，F(xiàn)場硬件包括NB-IoT節(jié)點(diǎn)模塊,溫度和濕度電導(dǎo)率傳感器以及電磁閥。服務(wù)器端設(shè)計(jì)有一個(gè)簡單易用的用戶界面。操作人員能通過人機(jī)界面來操作設(shè)備、控制電磁閥的開關(guān),也能及時(shí)查詢土壤溫濕度電導(dǎo)率、灌水量等實(shí)時(shí)信息,還能根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備狀況實(shí)時(shí)在服務(wù)器端手動(dòng)增加和刪除設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控,增刪,查詢等功能。該部分采用Java編程語言進(jìn)行開發(fā)。手機(jī)端可以讓操作人員方便快捷的了解現(xiàn)場環(huán)境信息以及對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制。灌溉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了及時(shí)適量的灌溉,既增加了作物的產(chǎn)量,又大大提高了水資源的利用效率。本節(jié)水灌溉系統(tǒng)智能、高效,減少了人員負(fù)擔(dān),變相的增加了生產(chǎn)力,更結(jié)合了窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)降低了資源的損耗,順應(yīng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP391.44;TN929.5;S274.2
【圖文】：

然后通過ＮＢ－ＩｏＴ通信模塊將信息通過以太網(wǎng)傳給服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)這些信息進(jìn)行處理與儲(chǔ)存并逡逑選擇相應(yīng)的灌溉方案，用戶也可以通過手機(jī)端對(duì)服務(wù)器上的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，也可手動(dòng)對(duì)現(xiàn)逡逑場的控制量進(jìn)行相關(guān)的操作。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖２－１所示：逡逑用戶逡逑操作界面逡逑眼務(wù)器邐—？手機(jī)端邐用戶逡逑ＴＸＴ：邐１逡逑Ｉｎｔｅｒｎｅｔ逡逑、￣—’逡逑＿＿邐ｆ邐邋＿邋＿邋—邐邐邋—邋邋：邋ｒ邐逡逑ＮＢ－ＩｏＴ終端節(jié)點(diǎn)１邐ＮＢ－ＩｏＴ終端節(jié)點(diǎn)２邐．．．邐ＮＢ－ＩｏＴ終端節(jié)點(diǎn)ｎ逡逑ｉ「ｉ邋！邋Ｈｉ邋ｉ；［、．丨邐ｉ邋ｉ邋：�。卞�；逡逑濕溫：＝力濕邋＇溫Ｉ邋Ｓ力邐濕＇Ｓ邋３電力逡逑度度，＝開．度度ｇ邋ｇ開…度度ｆ邋Ｗ^u逡逑傳傳５邐＿關(guān)傳傳：關(guān)代傳Ｊ構(gòu)關(guān)逡逑Ｉ器器器＿Ｌ邐１１－．，逡逑圖２－１系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖逡逑－５－逡逑

第三章節(jié)水灌溉智能控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)逡逑３．１節(jié)水灌溉控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)逡逑本系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如下圖３－１所示：逡逑用戶逡逑？邋？邋？逡逑魯？S緬義鮮只擻沒б灰灰蘊(yùn)衿骷吧銜換囁叵低常蘊(yùn)皇只擻沒у義希危攏桑錚醞ㄐ佩義希懾義稀卞危村危懾騫┑玨義瞎夥澹π畹緋刈椋瓿嬉唬危攏桑希災(zāi)斬私詰悖誨巍危危攏桑希災(zāi)斬私詰悖哄危懼騫夥澹π畹緋刈殄義希劐�，＾，Ｔ邋＇＂，辶x螻」—N 邐Ｉ邋／」N逡逑土土邐土土邋＋邋丨逡逑電邐壤壤邐ｉ邐電壤壤熘逡逑磁邐溫濕由＊？？磁邋溫濕由逡逑閥度度邋＾邐閥度度逡逑模傳傳邋｜邐模傳傳邐Ｉ逡逑塊邋感感畢邐塊感感邐＋逡逑器邋Ｌｆ」Ｌ＿．邐—邐立Ｉ邋—逡逑圖３－１系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)逡逑灌溉系統(tǒng)分為軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)。其中硬件部分是由土壤溫濕度電導(dǎo)率傳感器、ＮＢ－邋ＩｏＴ逡逑終端模塊、電磁閥、ＰＣ端、Ａｎｄｒｏｉｄ手機(jī)端組成，該系統(tǒng)通過ＮＢ－ＩｏＴ，邋ＲＳ－４８５，以太網(wǎng)和其他逡逑通信方式來完成節(jié)水灌溉系統(tǒng)的通信。ＲＳ－４８５和ＮＢ－ＩｏＴ模塊負(fù)責(zé)底層采集數(shù)據(jù)傳輸、以太網(wǎng)逡逑和ＮＢ－ＩｏＴ等通信方式對(duì)墑情信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，在監(jiān)測完成后分析數(shù)據(jù)來指導(dǎo)灌溉，實(shí)現(xiàn)智能逡逑節(jié)水灌溉。逡逑從上面圖３－１中的系統(tǒng)硬件框圖可知節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的硬件有：ＮＢ－ＩｏＴ終端模塊、ＰＣ端逡逑服務(wù)器、Ａｎｄｒｏｉｄ手機(jī)端控制器、土壤溫度和濕度電導(dǎo)率傳感器、電磁閥、繼電器模塊和其他擴(kuò)逡逑展模塊、太陽能光伏板、電池等。逡逑３．２大田節(jié)水灌溉智能控系統(tǒng)硬件選型逡逑３．２．１邐電磁閥選型逡逑該灌溉系統(tǒng)選用了脈沖式電磁閥。該產(chǎn)品節(jié)能省電

寧夏大學(xué)碩士學(xué)位論文邐第三章節(jié)水灌溉智能控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)逡逑靠，性能穩(wěn)定。其外觀、參數(shù)如下圖３－２和下表３－１所示：逡逑＿＂邋ＦＰｆ邋ＦｆＥｉｔｉ逡逑圖３－２脈沖式電磁閥逡逑邐表３－１電磁閥參數(shù)邐逡逑硬件名稱邐電磁閥逡逑型號(hào)邐３００ＰＨ逡逑電壓頻率邐ＤＣ２４Ｖ逡逑工作壓力邐ｌ．ＯＭＰａ逡逑最高介質(zhì)溫度邐８ＣＴＣ逡逑工作電流邐０．２８Ａ逡逑工作流量邐７０ｍ３／ｈ逡逑３．２．２邋傳感器選型逡逑土壤溫濕度傳感器：選擇ＭＳ１０邋土壤溫濕度傳感器，該傳感器的優(yōu)點(diǎn)是精度高，誤差小。其逡逑原理是測量土壤的電解質(zhì)常數(shù)，以反映土壤水分的含量。不但如此，ＭＳ１０使用國際通用的水分逡逑測量的方法下還能夠測量土壤中水分的體積的占比。實(shí)物外觀如圖３－３所示。逡逑－１５－逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2789052