基于无线网络的智能灌溉系统设计
发布时间：2021-11-16 20:05
我国是一个水资源极其匮乏的国家。农业用水一直是我国的耗水大户,占全部耗水总量的60%以上,其中灌溉用水又占农业用水90%左右。传统的高耗低能的沟渠与漫灌方式在实施的过程中存在着巨大的水资源滥用与浪费。针对此现状,本文利用物联网技术、网络技术、传感器技术和自动控制技术设计了一套基于ZigBee无线传感器网络的智能灌溉系统,旨在解决我国农业水利长期存在的问题。本文的工作包括以下几个方面:（1）智能灌溉系统总体方案设计。在研究分析了 ZigBee技术和GPRS技术后,确定了以网状拓扑结构的ZigBee无线传感器网络采集土壤湿度信息和执行相应灌溉指令,以GPRS为核心的网关向远端监控平台发送作物生长环境信息,以远端监控平台为控制平台控制整个系统运行的系统方案。（2）智能灌溉系统的硬件设计。确定以CC2530为ZigBee处理芯片,并设计完成了能够进行ZigBee通信的核心板模块,根据不同的节点类型,将核心板模块与所需传感器相连并设计相应外围电路,完成了网关协调器节点、采集节点和执行节点的网络节点硬件设计工作。（3）ZigBee无线传感器网络节点软件设计及智能灌溉系统远程监控平台的软件设计。分析...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
正方形部署方式节点分布
图 2-8 正方形部署方式节点分布 图 2-9 正六边形部署方式节点分布Fig.2-8 Square deployment pattern node Fig.2-9 Normal hexagonal deploymentDistribution pattern node distribution分析可知每个网络节点覆盖面积的重叠区域的大小决定了其放置密度，如图 2-8，正方形部署的每个节点重叠区域为：( )21fS r 如图 2-9 所示，正六边形每个节点的重叠区域为：( )22 3 3sS r (显然，f sS S 所以本系统选择正六边形部署方案。4 智能灌溉系统总体方案根据系统的设计要求，本智能灌溉系统的总体结构图 2-10 所示，由于滴灌支管的铺设距离限制和便于管理的目的，农田被划分为很多种植区域，每个区域都有独磁阀控制灌溉。
（KB） 2（KB） 口类型 UAR定时器 PIO DC 12 位，流（mA） 2流（μA） （dBm） 度（dBm） -率（kbps） 2范围（℃） -40 本电路，包括时钟电路、天线电子科技有限公司生产的 E1
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊相似度的广义Mamdani模糊系统及其逼近[J]. 高彤,王贵君. 模糊系统与数学. 2018(01)
[2]基于灰色神经网络与模糊控制的寒地水稻灌溉制度[J]. 冯兆宇,崔天时,张志超,王锐,刘春莉,王立峰. 灌溉排水学报. 2018(04)
[3]基于ZigBee的分布式光伏发电监控系统的设计与实现[J]. 陈同浩,刘永成,李坤,罗鹏,张锐. 自动化技术与应用. 2017(10)
[4]基于ZigBee和GPRS智能监测的节水灌溉装置设计[J]. 李凌雁,李鑫,曹世超. 农机化研究. 2017(08)
[5]基于无线通信的温室大棚数据采集系统设计[J]. 陈炜明,李水峰,林颖意,魏梁,邝文腾. 电子设计工程. 2017(12)
[6]基于Enocean和GPRS的远程空气监控系统研究[J]. 钱平,李伟,鲁国庆. 计算机仿真. 2017(06)
[7]基于模糊控制技术的智能节水灌溉系统设计[J]. 王福平,杨国威,赵雷. 人民黄河. 2017(01)
[8]基于ZigBee路由算法的智能小区系统设计与实现[J]. 王飞,程建平,瞿少成. 电子测量技术. 2017(01)
[9]基于两线解码技术的水肥一体化云灌溉系统研究[J]. 江新兰,杨邦杰,高万林,晏清洪. 农业机械学报. 2016(S1)
[10]农村土地规模化经营的模式、困境与路径[J]. 黄凌翔,郝建民,卢静. 地域研究与开发. 2016(05)
博士论文
[1]基于无线传感器网络的农田环境监测系统研究与实现[D]. 孙玉文.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]基于作物模型的陕西关中地区冬小麦灌溉制度优化研究[D]. 王子申.西北农林科技大学 2016
[2]基于ZigBee无线感测器网络的智能灌溉系统设计与实现[D]. 许萌.陕西科技大学 2016
[3]基于ZigBee和SOPC的智能光伏路灯控制系统的研究与设计[D]. 刘博阳.山东大学 2012
[4]无线传感器网络拓扑控制算法研究[D]. 黄灿.武汉理工大学 2008
[5]基于模糊理论的环境监测系统[D]. 王治.电子科技大学 2008
本文编号：3499485
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
正方形部署方式节点分布
图 2-8 正方形部署方式节点分布 图 2-9 正六边形部署方式节点分布Fig.2-8 Square deployment pattern node Fig.2-9 Normal hexagonal deploymentDistribution pattern node distribution分析可知每个网络节点覆盖面积的重叠区域的大小决定了其放置密度，如图 2-8，正方形部署的每个节点重叠区域为：( )21fS r 如图 2-9 所示，正六边形每个节点的重叠区域为：( )22 3 3sS r (显然，f sS S 所以本系统选择正六边形部署方案。4 智能灌溉系统总体方案根据系统的设计要求，本智能灌溉系统的总体结构图 2-10 所示，由于滴灌支管的铺设距离限制和便于管理的目的，农田被划分为很多种植区域，每个区域都有独磁阀控制灌溉。
（KB） 2（KB） 口类型 UAR定时器 PIO DC 12 位，流（mA） 2流（μA） （dBm） 度（dBm） -率（kbps） 2范围（℃） -40 本电路，包括时钟电路、天线电子科技有限公司生产的 E1
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊相似度的广义Mamdani模糊系统及其逼近[J]. 高彤,王贵君. 模糊系统与数学. 2018(01)
[2]基于灰色神经网络与模糊控制的寒地水稻灌溉制度[J]. 冯兆宇,崔天时,张志超,王锐,刘春莉,王立峰. 灌溉排水学报. 2018(04)
[3]基于ZigBee的分布式光伏发电监控系统的设计与实现[J]. 陈同浩,刘永成,李坤,罗鹏,张锐. 自动化技术与应用. 2017(10)
[4]基于ZigBee和GPRS智能监测的节水灌溉装置设计[J]. 李凌雁,李鑫,曹世超. 农机化研究. 2017(08)
[5]基于无线通信的温室大棚数据采集系统设计[J]. 陈炜明,李水峰,林颖意,魏梁,邝文腾. 电子设计工程. 2017(12)
[6]基于Enocean和GPRS的远程空气监控系统研究[J]. 钱平,李伟,鲁国庆. 计算机仿真. 2017(06)
[7]基于模糊控制技术的智能节水灌溉系统设计[J]. 王福平,杨国威,赵雷. 人民黄河. 2017(01)
[8]基于ZigBee路由算法的智能小区系统设计与实现[J]. 王飞,程建平,瞿少成. 电子测量技术. 2017(01)
[9]基于两线解码技术的水肥一体化云灌溉系统研究[J]. 江新兰,杨邦杰,高万林,晏清洪. 农业机械学报. 2016(S1)
[10]农村土地规模化经营的模式、困境与路径[J]. 黄凌翔,郝建民,卢静. 地域研究与开发. 2016(05)
博士论文
[1]基于无线传感器网络的农田环境监测系统研究与实现[D]. 孙玉文.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]基于作物模型的陕西关中地区冬小麦灌溉制度优化研究[D]. 王子申.西北农林科技大学 2016
[2]基于ZigBee无线感测器网络的智能灌溉系统设计与实现[D]. 许萌.陕西科技大学 2016
[3]基于ZigBee和SOPC的智能光伏路灯控制系统的研究与设计[D]. 刘博阳.山东大学 2012
[4]无线传感器网络拓扑控制算法研究[D]. 黄灿.武汉理工大学 2008
[5]基于模糊理论的环境监测系统[D]. 王治.电子科技大学 2008
本文编号：3499485
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