基于无线终端的远程农业灌溉系统设计与实现

发布时间：2017-09-05 15:48

  本文关键词：基于无线终端的远程农业灌溉系统设计与实现

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【摘要】：水资源日益紧缺已经成为全球性问题,节约用水与高效用水是人类生存与发展的必然需求。我国是世界上贫水国家之一,并且水资源的分局很不均匀。随着人口不断增长、城市发展,水资源供需矛盾日益激烈。作为农业大国,我国农业用水占据了全国总用水量的70%,农业干旱缺水的局面不可逆转,同时,在农业灌溉方面,存在着灌溉效率低下、用水浪费等问题。在这种背景下,通过现代化的灌溉技术改造传统灌溉方式,实现“按需灌溉”,不仅可以提高水资源利用率,减缓水资源日益紧张的趋势,还能够增加农作物产出,提高群众收入。本文基于嵌入式系统,结合网络通信技术以及网站开发技术,开展了农业远程自动化灌溉系统的研究。本文旨在构建一个可以远程控制的农业灌溉系统,围绕该系统,本文的主要工作包括:(1)采用了由ARM处理器与LINUX系统组成的嵌入式系统,不仅能够实现对阀门开关量的准确控制,以达到对灌溉用水的科学合理利用,而且很容易实现功能的扩展,添加土壤墒情、雨量检测系统等,可进一步实现完全自动化的智慧灌溉系统。(2)采用了基于混合模式的三段式整体架构,加入了集中控制服务器,实现对前端控制点集中管理,方便对前端控制点的数量扩充。(3)采用了3G无线通信技术,利用3G技术提供的高速、安全优势,打破了以往传输方式对农业灌溉空间和距离上的限制,具有远程控制和实时视频传输功能,实现了实时视频和控制的完美结合,使用者可以更直观地观察到控制的结果和现场的实际情况。
【关键词】：农业灌溉 移动终端 ARM LINUX B/S 3G
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S274;S126
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 研究背景和意义10
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究目的与意义10
• 1.2 国内外研究现状概述10-11
• 1.3 技术方案11-13
• 1.4 论文组织结构13-14
• 2 系统总体设计方案14-18
• 2.1 农业远程灌溉系统概述14-15
• 2.2 系统总体架构15-18
• 2.2.1 C/S架构15
• 2.2.2 B/S架构15-16
• 2.2.3 总体架构的确定16-18
• 3 集中控制服务器18-26
• 3.1 系统平台组成18-20
• 3.2 网站访问流程20
• 3.3 网站开发20-25
• 3.3.1 网站开发模式20-21
• 3.3.2 数据库设计21-22
• 3.3.3 网站主要功能模块22-25
• 3.4 本章小结25-26
• 4 前端控制服务器26-40
• 4.1 嵌入式系统概述26-27
• 4.1.1 嵌入式系统的起源及特点26
• 4.1.2 嵌入式系统的技术发展史26-27
• 4.2 软硬件平台27-29
• 4.2.1 硬件平台27-28
• 4.2.2 软件平台28-29
• 4.3 嵌入式开发系统环境构建及开发流程29-39
• 4.3.1 嵌入式系统开发环境构建30-31
• 4.3.2 引导程序移植31-34
• 4.3.3 内核配置及编译34-36
• 4.3.4 根文件系统构建及映像制作36-39
• 4.4 本章小结39-40
• 5 阀门控制40-48
• 5.1 Linux驱动程序概述40-44
• 5.1.1 设备驱动分类42
• 5.1.2 高级类型驱动42-44
• 5.2 基于misc模型的阀门驱动44-46
• 5.3 阀门控制服务器程序46-47
• 5.4 本章小结47-48
• 6 视频采集与传输48-56
• 6.1 V4L2协议概述48-51
• 6.1.1 V4L2架构下的驱动程序架构48-50
• 6.1.2 基于V4L2协议的应用程序50-51
• 6.2 视频服务器程序分析51-54
• 6.3 3G传输54-55
• 6.4 本章小结55-56
• 7 系统应用56-58
• 8 总结与展望58-60
• 8.1 总结58-59
• 8.2 展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64

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本文编号：798875