基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 20:05
我國(guó)是一個(gè)水資源極其匱乏的國(guó)家。農(nóng)業(yè)用水一直是我國(guó)的耗水大戶,占全部耗水總量的60%以上,其中灌溉用水又占農(nóng)業(yè)用水90%左右。傳統(tǒng)的高耗低能的溝渠與漫灌方式在實(shí)施的過(guò)程中存在著巨大的水資源濫用與浪費(fèi)。針對(duì)此現(xiàn)狀,本文利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)設(shè)計(jì)了一套基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能灌溉系統(tǒng),旨在解決我國(guó)農(nóng)業(yè)水利長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。本文的工作包括以下幾個(gè)方面:(1)智能灌溉系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。在研究分析了 ZigBee技術(shù)和GPRS技術(shù)后,確定了以網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集土壤濕度信息和執(zhí)行相應(yīng)灌溉指令,以GPRS為核心的網(wǎng)關(guān)向遠(yuǎn)端監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送作物生長(zhǎng)環(huán)境信息,以遠(yuǎn)端監(jiān)控平臺(tái)為控制平臺(tái)控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的系統(tǒng)方案。(2)智能灌溉系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。確定以CC2530為ZigBee處理芯片,并設(shè)計(jì)完成了能夠進(jìn)行ZigBee通信的核心板模塊,根據(jù)不同的節(jié)點(diǎn)類型,將核心板模塊與所需傳感器相連并設(shè)計(jì)相應(yīng)外圍電路,完成了網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、采集節(jié)點(diǎn)和執(zhí)行節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)工作。(3)ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)及智能灌溉系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)。分析...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
正方形部署方式節(jié)點(diǎn)分布
圖 2-8 正方形部署方式節(jié)點(diǎn)分布 圖 2-9 正六邊形部署方式節(jié)點(diǎn)分布Fig.2-8 Square deployment pattern node Fig.2-9 Normal hexagonal deploymentDistribution pattern node distribution分析可知每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋面積的重疊區(qū)域的大小決定了其放置密度,如圖 2-8,正方形部署的每個(gè)節(jié)點(diǎn)重疊區(qū)域?yàn)椋? )21fS r 如圖 2-9 所示,正六邊形每個(gè)節(jié)點(diǎn)的重疊區(qū)域?yàn)椋? )22 3 3sS r (顯然,f sS S 所以本系統(tǒng)選擇正六邊形部署方案。4 智能灌溉系統(tǒng)總體方案根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,本智能灌溉系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖 2-10 所示,由于滴灌支管的鋪設(shè)距離限制和便于管理的目的,農(nóng)田被劃分為很多種植區(qū)域,每個(gè)區(qū)域都有獨(dú)磁閥控制灌溉。
(KB) 2(KB) 口類型 UAR定時(shí)器 PIO DC 12 位,流(mA) 2流(μA) (dBm) 度(dBm) -率(kbps) 2范圍(℃) -40 本電路,包括時(shí)鐘電路、天線電子科技有限公司生產(chǎn)的 E1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊相似度的廣義Mamdani模糊系統(tǒng)及其逼近[J]. 高彤,王貴君. 模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué). 2018(01)
[2]基于灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制的寒地水稻灌溉制度[J]. 馮兆宇,崔天時(shí),張志超,王銳,劉春莉,王立峰. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]基于ZigBee的分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳同浩,劉永成,李坤,羅鵬,張銳. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(10)
[4]基于ZigBee和GPRS智能監(jiān)測(cè)的節(jié)水灌溉裝置設(shè)計(jì)[J]. 李凌雁,李鑫,曹世超. 農(nóng)機(jī)化研究. 2017(08)
[5]基于無(wú)線通信的溫室大棚數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳煒明,李水峰,林穎意,魏梁,鄺文騰. 電子設(shè)計(jì)工程. 2017(12)
[6]基于Enocean和GPRS的遠(yuǎn)程空氣監(jiān)控系統(tǒng)研究[J]. 錢平,李偉,魯國(guó)慶. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(06)
[7]基于模糊控制技術(shù)的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王福平,楊國(guó)威,趙雷. 人民黃河. 2017(01)
[8]基于ZigBee路由算法的智能小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王飛,程建平,瞿少成. 電子測(cè)量技術(shù). 2017(01)
[9]基于兩線解碼技術(shù)的水肥一體化云灌溉系統(tǒng)研究[J]. 江新蘭,楊邦杰,高萬(wàn)林,晏清洪. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(S1)
[10]農(nóng)村土地規(guī);(jīng)營(yíng)的模式、困境與路徑[J]. 黃凌翔,郝建民,盧靜. 地域研究與開發(fā). 2016(05)
博士論文
[1]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫玉文.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于作物模型的陜西關(guān)中地區(qū)冬小麥灌溉制度優(yōu)化研究[D]. 王子申.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]基于ZigBee無(wú)線感測(cè)器網(wǎng)絡(luò)的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 許萌.陜西科技大學(xué) 2016
[3]基于ZigBee和SOPC的智能光伏路燈控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉博陽(yáng).山東大學(xué) 2012
[4]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯縖D]. 黃燦.武漢理工大學(xué) 2008
[5]基于模糊理論的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D]. 王治.電子科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3499485
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
正方形部署方式節(jié)點(diǎn)分布
圖 2-8 正方形部署方式節(jié)點(diǎn)分布 圖 2-9 正六邊形部署方式節(jié)點(diǎn)分布Fig.2-8 Square deployment pattern node Fig.2-9 Normal hexagonal deploymentDistribution pattern node distribution分析可知每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋面積的重疊區(qū)域的大小決定了其放置密度,如圖 2-8,正方形部署的每個(gè)節(jié)點(diǎn)重疊區(qū)域?yàn)椋? )21fS r 如圖 2-9 所示,正六邊形每個(gè)節(jié)點(diǎn)的重疊區(qū)域?yàn)椋? )22 3 3sS r (顯然,f sS S 所以本系統(tǒng)選擇正六邊形部署方案。4 智能灌溉系統(tǒng)總體方案根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,本智能灌溉系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖 2-10 所示,由于滴灌支管的鋪設(shè)距離限制和便于管理的目的,農(nóng)田被劃分為很多種植區(qū)域,每個(gè)區(qū)域都有獨(dú)磁閥控制灌溉。
(KB) 2(KB) 口類型 UAR定時(shí)器 PIO DC 12 位,流(mA) 2流(μA) (dBm) 度(dBm) -率(kbps) 2范圍(℃) -40 本電路,包括時(shí)鐘電路、天線電子科技有限公司生產(chǎn)的 E1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊相似度的廣義Mamdani模糊系統(tǒng)及其逼近[J]. 高彤,王貴君. 模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué). 2018(01)
[2]基于灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制的寒地水稻灌溉制度[J]. 馮兆宇,崔天時(shí),張志超,王銳,劉春莉,王立峰. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]基于ZigBee的分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳同浩,劉永成,李坤,羅鵬,張銳. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(10)
[4]基于ZigBee和GPRS智能監(jiān)測(cè)的節(jié)水灌溉裝置設(shè)計(jì)[J]. 李凌雁,李鑫,曹世超. 農(nóng)機(jī)化研究. 2017(08)
[5]基于無(wú)線通信的溫室大棚數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳煒明,李水峰,林穎意,魏梁,鄺文騰. 電子設(shè)計(jì)工程. 2017(12)
[6]基于Enocean和GPRS的遠(yuǎn)程空氣監(jiān)控系統(tǒng)研究[J]. 錢平,李偉,魯國(guó)慶. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(06)
[7]基于模糊控制技術(shù)的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王福平,楊國(guó)威,趙雷. 人民黃河. 2017(01)
[8]基于ZigBee路由算法的智能小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王飛,程建平,瞿少成. 電子測(cè)量技術(shù). 2017(01)
[9]基于兩線解碼技術(shù)的水肥一體化云灌溉系統(tǒng)研究[J]. 江新蘭,楊邦杰,高萬(wàn)林,晏清洪. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(S1)
[10]農(nóng)村土地規(guī);(jīng)營(yíng)的模式、困境與路徑[J]. 黃凌翔,郝建民,盧靜. 地域研究與開發(fā). 2016(05)
博士論文
[1]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫玉文.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于作物模型的陜西關(guān)中地區(qū)冬小麥灌溉制度優(yōu)化研究[D]. 王子申.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]基于ZigBee無(wú)線感測(cè)器網(wǎng)絡(luò)的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 許萌.陜西科技大學(xué) 2016
[3]基于ZigBee和SOPC的智能光伏路燈控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉博陽(yáng).山東大學(xué) 2012
[4]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯縖D]. 黃燦.武漢理工大學(xué) 2008
[5]基于模糊理論的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D]. 王治.電子科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3499485
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