本文關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉自動化及優(yōu)化控制調(diào)節(jié)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《揚州大學(xué)》 2014年

節(jié)水灌溉自動化及優(yōu)化控制調(diào)節(jié)的研究

劉冰菁  

【摘要】：隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化事業(yè)的快速發(fā)展,節(jié)水灌溉自動化水平不斷提高,對于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動化系統(tǒng)的應(yīng)用研究具有實際意義。本課題以無錫市錫山區(qū)太湖水稻示范園區(qū)項目為背景設(shè)計開發(fā)了智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)。 根據(jù)智能化灌溉系統(tǒng)功能要求,該系統(tǒng)應(yīng)用了先進的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將上位機組態(tài)軟件、可編程控制器(PLC)、多種傳感器以及現(xiàn)場檢測儀表結(jié)合的監(jiān)控模式,通過對機組運行狀態(tài)和參數(shù)的自動檢測,實現(xiàn)系統(tǒng)自動優(yōu)化控制并具有故障提醒與應(yīng)急處理能力；通過對植物生長參數(shù)和氣象參數(shù)的采集,為智能化灌溉決策提供依據(jù)。 本文首先介紹了節(jié)水灌溉自動化的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,然后對錫山區(qū)太湖水稻示范園區(qū)實際運行需求進行了分析,確定了該智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)的主要功能和設(shè)計方案。確定該系統(tǒng)采用分層式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),按功能分為三層,分別為：泵站現(xiàn)地測控層,中心數(shù)據(jù)處理層與遠程監(jiān)督控制層。 泵站現(xiàn)地測控層以PLC為主要設(shè)備,現(xiàn)地測控單元通過以太網(wǎng)通訊將泵閥運行狀態(tài)信息,以及各種傳感設(shè)備采集的信息實時的傳送到控制中心的服務(wù)器,并且現(xiàn)地測控單元可以接受遠程監(jiān)督控制層發(fā)出的控制命令,從而實現(xiàn)泵閥設(shè)備的遠程控制；中心數(shù)據(jù)處理層設(shè)有SCADA服務(wù)器,與遠程監(jiān)督控制層的SCADA客戶機組成C/S(客戶機／服務(wù)器,Client/Server)架構(gòu)的上位機監(jiān)控系統(tǒng)；遠程監(jiān)督控制層設(shè)有SCADA客戶機,在SCADA客戶機端上可以實現(xiàn)系統(tǒng)的在線監(jiān)控和遠程組態(tài)。遠程監(jiān)督控制層還設(shè)有視頻工作站,通過現(xiàn)場高清攝像頭獲得關(guān)鍵設(shè)備的運行狀態(tài),作為對智能化灌溉系統(tǒng)的補充。通過無線擴頻網(wǎng)絡(luò)將新舊泵站與SCADA服務(wù)器相連,服務(wù)器再通過工業(yè)以太網(wǎng)與控制中心的監(jiān)控工作站和視頻工作站相連,形成了一個完整的灌溉自動化控制系統(tǒng)。 針對植物生長和氣象采集點較多且比較分散,如果在田間地下大量埋設(shè)傳感器信號線,則易受耕作等人為破壞,修復(fù)維護困難的情況,系統(tǒng)利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建設(shè)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)完成了多傳感器數(shù)據(jù)的通信。同時采用傳統(tǒng)PID算法設(shè)計了一種優(yōu)化控制調(diào)節(jié)策略,實現(xiàn)水稻灌溉系統(tǒng)的變頻調(diào)速恒壓灌溉。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S274
【目錄】：

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