基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥智能灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、我國(guó)農(nóng)業(yè)種植面積廣大，而且一直都是農(nóng)民憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工灌溉，故用于灌溉的水資源消耗一直很大。隨著近幾年環(huán)境的惡化，大部分地區(qū)的小河、水井等都已經(jīng)干枯，所以提高水資源的利用率、加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)的發(fā)展方式迫在眉睫。國(guó)家也一直在號(hào)召農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，隨著國(guó)家政策的推出，越來(lái)越多的技術(shù)被逐漸地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，比如智能控制、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算等。針對(duì)目前的形式，本文以小麥田為例，設(shè)計(jì)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥智能灌溉系統(tǒng)。
　　基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥智能灌溉系統(tǒng)

2、主要包括四部分:下位機(jī)的終端監(jiān)控設(shè)備模塊、網(wǎng)關(guān)模塊、上位機(jī)的智能灌溉決策模型和交互界面。終端監(jiān)控設(shè)備用于監(jiān)測(cè)小麥的環(huán)境參數(shù)和控制電磁閥的開(kāi)關(guān)，該部分主要完成了ZigBee芯片、各類傳感器和電源模塊的軟硬件設(shè)計(jì)。網(wǎng)關(guān)模塊是整個(gè)智能灌溉系統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，它將來(lái)自終端監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析、壓縮和融合后，利用4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，此部分主要是ZigBee、處理器、4G模塊的硬件電路設(shè)計(jì)和網(wǎng)關(guān)處理數(shù)據(jù)的軟件工作流程設(shè)計(jì)。上位機(jī)的智能灌溉決策

3、模型主要包括規(guī)則模型和數(shù)學(xué)模型，規(guī)則模型是根據(jù)小麥灌溉管理的專家知識(shí)和種植人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的，數(shù)學(xué)模型是利用彭曼公式和水平衡方程對(duì)小麥需水量和所需灌溉量進(jìn)行的建模，這兩種模型均可對(duì)小麥的灌溉進(jìn)行預(yù)報(bào)和決策，從而達(dá)到節(jié)水灌溉的目的。最后設(shè)計(jì)了可實(shí)時(shí)顯示的監(jiān)控界面，將采集的信息和灌溉決策更直觀的展現(xiàn)給用戶。
　　本文設(shè)計(jì)的基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥智能灌溉系統(tǒng)以ZigBee技術(shù)和4G技術(shù)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸，解決了有線傳輸中布線麻煩、不易維修