本文關鍵詞： 精準灌溉 方形部署方案 ZigBee 自動控制 土壤墑情　出處：《聊城大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：水資源匱乏是我國的基本特征,人均水資源量不及全球平均水平的25%,而我國又是一個農(nóng)業(yè)大國,在農(nóng)業(yè)灌溉用水方面需求巨大,但同時在農(nóng)業(yè)用水方面由于灌溉技術落后而造成水浪費極其嚴重。隨著信息技術和物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,應用在農(nóng)業(yè)灌溉用水方面的技術迎來了新的起點。在此發(fā)展趨勢下,各國專家學者也積極將新興的控制算法和計算機技術應用到農(nóng)業(yè)灌溉方面,以盡可能地節(jié)省水資源,提高水資源的利用率。本論文針對采集數(shù)據(jù)單一、野外供電不便、通信質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,設計并實現(xiàn)了此系統(tǒng)設計,此設計的實現(xiàn)依然是由硬件和軟件兩部分構成,軟件開發(fā)是協(xié)調(diào)器和路由節(jié)點以及上位機編寫為主而硬件主要是ZigBee無線節(jié)點部分。該系統(tǒng)采用傳感器實時監(jiān)測植物生長環(huán)境的濕度、溫度以及光照等墑情,通過ZigBee無線網(wǎng)絡,將數(shù)據(jù)實時上傳到上位機,然后上位機系統(tǒng)可根據(jù)不同植物所需環(huán)境閾值以及植物生長的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)自適應控制電磁閥開閉,實現(xiàn)精準灌溉。經(jīng)過對點對點通信、天線高度、系統(tǒng)無障礙運行、多跳網(wǎng)絡、閥門可靠性、天氣狀況等一系列測試,驗證了系統(tǒng)的可靠性。經(jīng)過一系列可靠性試驗并成功應用在聊城大學農(nóng)學院2號大棚內(nèi),實驗結(jié)果表明:此設計采用傳感器方形部署方案能夠精準的采集土壤濕度、環(huán)境溫度和光照等墑情,并通過可靠的網(wǎng)絡傳輸,將整個灌溉區(qū)的土壤墑情上傳至上位機,能夠很好地監(jiān)控整個灌溉區(qū)的信息。根據(jù)不同的植物所需的最佳土壤墑情而設定不同的閾值,使得植物處在一個最有利的生長環(huán)境中,并且達到節(jié)能節(jié)水的目的。
[Abstract]:Water scarcity is the basic characteristic of our country, the per capita water resource quantity is less than 25% of the global average level, and our country is a big agricultural country, and the demand for agricultural irrigation water is huge. With the development of information technology and Internet of things technology, the technology applied in agricultural irrigation water use has ushered in a new starting point. Experts and scholars from all over the world also actively apply new control algorithms and computer technology to agricultural irrigation in order to save water resources as much as possible and improve the utilization of water resources. The design of this system is designed and realized, which is composed of two parts: hardware and software. The software development is mainly composed of coordinator, routing node and host computer, while the hardware is mainly composed of ZigBee wireless node. The system uses sensors to monitor moisture content of plant growth environment, such as humidity, temperature and illumination, through ZigBee wireless network. The data can be uploaded to the host computer in real time, and then the upper computer system can adaptively control the solenoid valve opening and closing according to the environmental threshold required by different plants and the historical monitoring data of plant growth to realize accurate irrigation. After point-to-point communication, the antenna height, A series of tests, such as barrier-free operation, multi-hop network, valve reliability, weather condition and so on, have verified the reliability of the system. After a series of reliability tests, the system has been successfully applied in the No. 2 greenhouse of Liaocheng University College of Agriculture. The experimental results show that the sensor square deployment scheme can accurately collect soil moisture, environmental temperature and light, and upload the soil moisture from the whole irrigation area to the upper computer through reliable network transmission. It can monitor the information of the whole irrigation area and set different thresholds according to the optimum soil moisture content required by different plants, so that the plant is in the most favorable growing environment and the purpose of saving energy and saving water is achieved.
【學位授予單位】：聊城大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S274;TP273;TN92

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本文編號：1518409