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

1、我國農(nóng)業(yè)種植面積廣大，而且一直都是農(nóng)民憑借經(jīng)驗進行人工灌溉，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。國家也一直在號召農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，隨著國家政策的推出，越來越多的技術(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)、云計算等。針對目前的形式，本文以小麥田為例，設(shè)計了一套基于物聯(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:下位機的終端監(jiān)控設(shè)備模塊、網(wǎng)關(guān)模塊、上位機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)測小麥的環(huán)境參數(shù)和控制電磁閥的開關(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。網(wǎng)關(guān)模塊是整個智能灌溉系統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，它將來自終端監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)包進行分析、壓縮和融合后，利用4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C，此部分主要是ZigBee、處理器、4G模塊的硬件電路設(shè)計和網(wǎng)關(guān)處理數(shù)據(jù)的軟件工作流程設(shè)計。上位機的智能灌溉決策

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和種植人員的經(jīng)驗設(shè)計的，數(shù)學(xué)模型是利用彭曼公式和水平衡方程對小麥需水量和所需灌溉量進行的建模，這兩種模型均可對小麥的灌溉進行預(yù)報和決策，從而達到節(jié)水灌溉的目的。最后設(shè)計了可實時顯示的監(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)合的方式實現(xiàn)無線傳輸，解決了有線傳輸中布線麻煩、不易維修