基于多环境因子的果园自动喷滴灌系统研究

发布时间：2020-12-28 00:29

　　果树灌溉施肥的方式直接关系到果品的产量与品质,江西省内柑橘果园普遍存在水肥资源浪费严重、产业机械化信息化程度低、病虫害预警机制不完全等现象,随着近几年来赣南柑橘名声越来越大,产量急剧上升,传统单家独户种植模式开始转变为企业规模种植,所以急需以赣南柑橘为背景设计一种具有多种信息反馈的多功能果园自动喷滴灌系统,提高果园管理信息化、智能化程度,降低生产投入、提高产出,引领农业现代化发展。本文基于多环境因子的果园自动喷滴灌系统展开研究,主要内容有:（1）针对果树灌溉施肥的需要,本研究以传感器技术、物联网技术、控制技术及机械电子技术设计了一款果园信息采集装置,实现果园气象信息、虫害信息监测。果园气象信息获取装置由电源模块、土壤站、气象站和网关节点等组成,具有视频监控、数据采集、数据汇总作用。果园虫害监测部分由网络高清红外智能球、物联网虫情分析仪组成,用于分析果园虫害种类、虫害密度。效果验证上将采集的太阳辐射值、大气压强、风速值、室外的平均温度、室内最高温度和室内的最低温度等信息作为预测模型的输入,实际作物蒸发蒸腾量为真值,建立作物蒸发蒸腾量预测模型,结果表明:在偏最小二乘法压缩输入变量后,极限学... 

【文章来源】：华东交通大学江西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 果园信息的采集方式
        1.3.2 果树蒸发蒸腾量与预测性灌溉
        1.3.3 基于多环境因子的果园自动喷滴灌系统研究现状
        1.3.4 国外研究现状
        1.3.5 发展趋势
    1.4 主要研究内容与技术路线
        1.4.1 本文的主要研究内容
        1.4.2 总体方案和技术路线
    1.5 本章小节
第二章 果园信息获取装置的设计
    2.1 果园信息获取装置的设计
        2.1.1 土壤站、气象站的结构
        2.1.2 电源模块和网关节点的布置
        2.1.3 网络高清红外智能球
        2.1.4 物联网虫情分析仪
        2.1.5 信息分析
    2.2 基于多环境因子的柑橘树蒸发蒸腾量预测模型研究
        2.2.1 偏最小二乘法降维处理
        2.2.2 极限学习机模型预测
        2.2.3 前馈神经网络预测
    2.3 模型对比与预测性灌溉
    2.4 本章小节
第三章 果园自动喷滴灌系统设计
    3.1 第1代自动喷滴灌装置
        3.1.1 装置硬件的设计
        3.1.2 装置软件的设计
        3.1.3 小结
    3.2 第2代果园自动喷滴灌装置设计
        3.2.1 总体结构
        3.2.2 自动混肥装置的设计
        3.2.3 柑橘园管道铺设方式研究
        3.2.4 控制技术
    3.3 果园自动喷滴灌系统性能测试
        3.3.1 电导率与电压关系测试
        3.3.2 施肥器管道压力试验
        3.3.3 支管滴头水流量试验
    3.4 本章小节
第四章 基于多环境因子的果园自动喷滴灌系统实验验证
    4.1 实验设计
    4.2 不同水肥条件对柑橘叶片的影响
        4.2.1 叶绿素比较
        4.2.2 色差下的叶片质量分析
    4.3 不同水肥条件对柑橘果实外观的影响
        4.3.1 不同水肥条件对果品横纵径的影响
        4.3.2 不同水肥条件对单果重的影响
    4.4 不同水肥条件对柑橘果品品质的影响
        4.4.1 果品可溶性固形物的测量
        4.4.2 果品可滴定酸的测量
        4.4.3 果品糖酸比比较
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 主要创新点
    5.3 研究展望
参考文献
附录
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链技术在农业物联网领域的应用与挑战[J]. 杨洋,贾宗维.  农业网络信息. 2017(12)
[2]苹果可溶性固形物便携式检测实验研究[J]. 刘燕德,朱丹宁,孙旭东,吴明明,韩如冰,马奎荣,叶灵玉,张柏聪.  光谱学与光谱分析. 2017(10)
[3]测色色差计的检定与影响因素[J]. 于萍.  技术与市场. 2017(10)
[4]苹果可溶性固形物和糖酸比可见/近红外漫反射与漫透射在线检测对比研究[J]. 刘燕德,吴明明,李轶凡,孙旭东,郝勇.  光谱学与光谱分析. 2017(08)
[5]我国农业物联网技术应用现状及发展对策研究[J]. 李健,王婧,康平,董润坚,王新阳,张亮.  内燃机与配件. 2017(09)
[6]无线传感网络技术在设施农业中的运用[J]. 张科军,熊艳艳.  乡村科技. 2016(33)
[7]基于PLS特征提取的网络异常入侵检测CVM模型[J]. 吴丽云,李生林,甘旭升,王明华.  控制与决策. 2017(04)
[8]肥水耦合对柑橘树体营养状况的影响分析[J]. 王邦勋.  农村经济与科技. 2017(06)
[9]基于ELM模型的浅层地下水位埋深时空分布预测[J]. 喻黎明,严为光,龚道枝,李沅媛,冯禹,姜丹曦.  农业机械学报. 2017(02)
[10]基于归一化互信息的FCBF特征选择算法[J]. 段宏湘,张秋余,张墨逸.  华中科技大学学报(自然科学版). 2017(01)

博士论文
[1]区域作物需水估算及管理系统研发[D]. 王景雷.西北农林科技大学 2017
[2]果园信息获取现代传感方法及装置研究[D]. 邓小蕾.中国农业大学 2014

硕士论文
[1]基于Labview的水肥耦合灌溉控制系统的研究[D]. 戚艳艳.华中农业大学 2011
[2]基于ARM处理器的远程灌溉控制系统设计[D]. 李伟.西北农林科技大学 2011
[3]智能施肥灌溉决策系统的设计与实现[D]. 邓君丽.华中师范大学 2006



本文编号：2942788