遠程智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用(乾縣、桐梓)
發(fā)布時間:2022-01-13 01:13
本課題來源于校企合作項目:乾縣2015年規(guī);(jié)水灌溉增效示范項目自動控制系統(tǒng)研發(fā)及實施項目、陜西富林貴州桐梓紅旗果園智能控制系統(tǒng)。陜西乾縣屬于資源性缺水平原地區(qū),貴州桐梓縣則屬于工程性缺水山區(qū),這兩個地區(qū)又都是蘋果種植大縣,大型蘋果園區(qū)約占整個種植區(qū)域的70%以上。該地區(qū)傳統(tǒng)灌溉大多采用渠灌,僅有少部分采用的是節(jié)水滴灌。渠灌的水資源利用率僅為50%,而且極易造成土壤板結(jié),少部分節(jié)水滴灌則全部采用的是有線控制方式,有線控制方式需要在園區(qū)內(nèi)走線,導(dǎo)致工程難度大大提升,而且后期維護難度高,整體自動化程度較低。本文針對以上問題,從智能節(jié)水灌溉的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及乾縣園區(qū)、桐梓園區(qū)的實地需求入手,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、滴灌技術(shù)、中遠距離無線通信技術(shù)與無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計了一種遠程智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)并在陜西乾縣與貴州桐梓進行了應(yīng)用。該系統(tǒng)采用清潔太陽能供電、LoRa無線通信,克服了傳統(tǒng)有線控制造成的施工困難等缺點,實現(xiàn)這兩個地區(qū)大型蘋果園區(qū)的智能節(jié)水灌溉,并將灌溉用水的利用率提高到了80%左右,每年節(jié)省當?shù)丶s200人的勞動力,為每個園區(qū)提高約20萬元的經(jīng)濟效益。本文所做的主要工作如下:1.分析了國內(nèi)外智...
【文章來源】:西安郵電大學陜西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意義
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的組織安排
第2章 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)研究
2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
2.3 中遠距離無線通信技術(shù)
2.4 滴灌技術(shù)
2.5 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.6 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 硬件整體結(jié)構(gòu)
3.2 田間無線控制器電路
3.3 手持控制端電路
3.4 無線中繼電路
3.5 土壤墑情監(jiān)測電路
3.6 數(shù)據(jù)上傳模塊電路
3.7 系統(tǒng)硬件實物產(chǎn)品化設(shè)計
3.8 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)嵌入式軟件設(shè)計
4.1.1 SX1278LoRa擴頻無線模塊驅(qū)動
4.1.2 SIM900A模塊驅(qū)動
4.1.3 語音芯片驅(qū)動
4.1.4 數(shù)碼管顯示驅(qū)動
4.1.5 1602液晶顯示驅(qū)動
4.1.6 土壤墑情傳感器驅(qū)動
4.2 系統(tǒng)上位機軟件設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)實地測試及數(shù)據(jù)分析
5.1 系統(tǒng)實地測試
5.1.1 無線信號傳輸距離及穩(wěn)定性測試
5.1.2 太陽能供電系統(tǒng)測試
5.1.3 電磁閥啟停測試
5.1.4 網(wǎng)絡(luò)通信測試
5.1.5 土壤墑情信息上傳電腦端測試
5.1.6 系統(tǒng)整體測試
5.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析
5.2.1 土壤墑情數(shù)據(jù)對比分析
5.2.2 數(shù)據(jù)擬合
5.3 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)實地應(yīng)用
6.1 陜西乾縣蘋果園區(qū)實地安裝應(yīng)用
6.1.1 電磁閥選型
6.1.2 電磁閥安裝結(jié)構(gòu)
6.2 貴州桐梓紅旗園區(qū)實地安裝應(yīng)用
6.3 系統(tǒng)示范應(yīng)用推廣
第7章 結(jié)論與展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻
附錄
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
本文編號:3585769
【文章來源】:西安郵電大學陜西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意義
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的組織安排
第2章 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)研究
2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
2.3 中遠距離無線通信技術(shù)
2.4 滴灌技術(shù)
2.5 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.6 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 硬件整體結(jié)構(gòu)
3.2 田間無線控制器電路
3.3 手持控制端電路
3.4 無線中繼電路
3.5 土壤墑情監(jiān)測電路
3.6 數(shù)據(jù)上傳模塊電路
3.7 系統(tǒng)硬件實物產(chǎn)品化設(shè)計
3.8 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)嵌入式軟件設(shè)計
4.1.1 SX1278LoRa擴頻無線模塊驅(qū)動
4.1.2 SIM900A模塊驅(qū)動
4.1.3 語音芯片驅(qū)動
4.1.4 數(shù)碼管顯示驅(qū)動
4.1.5 1602液晶顯示驅(qū)動
4.1.6 土壤墑情傳感器驅(qū)動
4.2 系統(tǒng)上位機軟件設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)實地測試及數(shù)據(jù)分析
5.1 系統(tǒng)實地測試
5.1.1 無線信號傳輸距離及穩(wěn)定性測試
5.1.2 太陽能供電系統(tǒng)測試
5.1.3 電磁閥啟停測試
5.1.4 網(wǎng)絡(luò)通信測試
5.1.5 土壤墑情信息上傳電腦端測試
5.1.6 系統(tǒng)整體測試
5.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析
5.2.1 土壤墑情數(shù)據(jù)對比分析
5.2.2 數(shù)據(jù)擬合
5.3 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)實地應(yīng)用
6.1 陜西乾縣蘋果園區(qū)實地安裝應(yīng)用
6.1.1 電磁閥選型
6.1.2 電磁閥安裝結(jié)構(gòu)
6.2 貴州桐梓紅旗園區(qū)實地安裝應(yīng)用
6.3 系統(tǒng)示范應(yīng)用推廣
第7章 結(jié)論與展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻
附錄
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝
本文編號:3585769
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