基于树莓派的日光温室水肥一体机的设计
发布时间：2021-02-25 10:39
水肥一体化技术（Integrated System of Water and Fertilizer）是根据作物生长的需求将水肥按比例混合,把灌溉和施肥融合到一起,实现水肥的精准控制,显著提高水肥利用效率,提高作物产量和品质,减少环境污染。目前以荷兰、以色列为代表的发达国家已经实现了温室园艺的自动化与现代化发展,其中水肥一体化灌溉系统是其现代化温室的重要内容之一。但是这些灌溉设备,源于欧洲,本是为地中海气候以及西欧的温带海洋性气候下的大型连栋温室量身订做的。它们与当地的种植经验配套,和当地的种植规模适应才能产生最佳效果。而我国以温带大陆气候和季风气候为主,寒冷的北方又以狭长的日光温室为主要生产设施,国外大型灌溉系统难以在日光温室中应用。国内的小型机也有很多问题需要解决,如性能、灌溉策略、价格等。为此,本课题在水肥一体化技术研究的基础上,设计开发能进行比例吸肥,使用模型智能灌溉,适用于日光温室的小型水肥一体化灌溉机,为实现日光温室蔬菜的精准化与自动化管理奠定基础。主要研究结果如下:1.以树莓派Raspberry 3B+为控制核心,通过GPIO引脚或I2C总线与温湿度、...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
以色列耐特菲姆(Netafim)公司的水肥一体化灌溉设备Fig.1-1Netafim(Israel)irrigationsystem
图 1-1 以色列耐特菲姆(Netafim)公司的水肥一体化灌溉设备Fig.1-1 Netafim(Israel) irrigation system普瑞瓦公司（PRIVA）、希腊的 Geomation SA、加拿进的水肥一体化设备。的灌溉系统，母液桶采用多种单化合物配制的方式，能并且多通道供给。而全部施肥和灌溉策略的制定和监以与连栋温室的其他自动化体系整合，以协同作业。如、作物收获登记与分析系统、劳工及其他信息登记与
1 前言念等人（2012）设计了能用单片机的 PWM 输出控制肥量的文丘里施肥装一体化设备的一项基本功能。而李志忠等人将灌溉控制器嵌入了互联网，放进网络，可以远程获取。国内也研发出多种水肥一体化灌溉机型，国内设备市场在逐渐扩大。天津究所推出了 FICS 系列，金福腾公司陆续开发了 PN，PJ 等型号。一些主厂商近年生产了多种款式的设备。它们主要应用在大型连栋温室上，同时，如灌溉策略单一、成本偏高、适用面窄等，使用需求与产品的供应并没平衡。一部分机型专为空间较小的日光温室设计，机身相对小巧轻便，功能也比以定时灌溉和手动灌溉为主。大多数不能与传感器协调数据，对数据进行以及根据模型计算灌溉策略，也不具备云端联网，远程控制的特性。这些型温室的灌溉系统具备的功能，现阶段缺乏在小型设备上的应用。，如果能够生产一种足够智能化、网络化，并且适用于北方日光温室的小灌溉设备，可以在一定程度上弥补市场的空缺。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水肥一体化技术的应用现状与发展前景[J]. 惠海滨,盛萍萍. 农业开发与装备. 2019(03)
[2]基于ZigBee农田水肥一体化智能灌溉系统设计[J]. 陈天成. 中国设备工程. 2018(23)
[3]基于树莓派的智能温湿度监控终端的设计与实现[J]. 吴波涛,徐正峰,孙金卫. 电子设计工程. 2018(22)
[4]基于树莓派+OneNet云平台的大棚农业机器人设计[J]. 倪银堂,温秀兰,王振豪,刘潇. 南方农业. 2018(30)
[5]水肥精量配比灌溉系统设计[J]. 张育斌,魏正英,简宁,涂晶洁,朱火美. 农机化研究. 2017(12)
[6]智能水肥一体化系统设计研究[J]. 李合菊,马伟顺,宋文敏. 海峡科技与产业. 2017(11)
[7]我国耕地资源现状及肥料施用探讨[J]. 施朋来. 现代农业科技. 2015(24)
[8]水肥一体化技术重点与发展前景[J]. 杨少波. 中国农业信息. 2015(23)
[9]应用双作物系数模型估算温室番茄耗水量[J]. 邱让建,杜太生,陈任强. 水利学报. 2015(06)
[10]以色列节水农业对中国发展生态农业的启示[J]. 宋喜斌. 世界农业. 2014(05)
博士论文
[1]基于过程的棉花生长发育模拟模型[D]. 张立桢.南京农业大学 2003
硕士论文
[1]基于实时生长量的日光温室袋培番茄灌溉模型研究[D]. 王丹丹.沈阳农业大学 2017
[2]基于管道式混合的日光温室小型灌溉机研制及在番茄上的应用效果[D]. 李坚.沈阳农业大学 2017
[3]基于树莓派的智能云灌溉系统研究[D]. 何江.兰州理工大学 2017
[4]水肥一体化通用控制设备研发[D]. 宋金龙.东北农业大学 2015
[5]一种全自动水肥一体化系统的设计与实现[D]. 王雅芳.石河子大学 2015
[6]番茄生长发育模型研究及其专家系统设计[D]. 王健.北京理工大学 2015
[7]温室番茄耗水模型的模拟与验证[D]. 姚勇哲.西北农林科技大学 2012
[8]基于ZigBee无线传感网和模糊控制的温室番茄智能灌溉系统设计[D]. 张胜.浙江大学 2011
[9]基于嵌入式的灌溉施肥系统的研究[D]. 张琼.中国科学技术大学 2009
本文编号：3050845
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
以色列耐特菲姆(Netafim)公司的水肥一体化灌溉设备Fig.1-1Netafim(Israel)irrigationsystem
图 1-1 以色列耐特菲姆(Netafim)公司的水肥一体化灌溉设备Fig.1-1 Netafim(Israel) irrigation system普瑞瓦公司（PRIVA）、希腊的 Geomation SA、加拿进的水肥一体化设备。的灌溉系统，母液桶采用多种单化合物配制的方式，能并且多通道供给。而全部施肥和灌溉策略的制定和监以与连栋温室的其他自动化体系整合，以协同作业。如、作物收获登记与分析系统、劳工及其他信息登记与
1 前言念等人（2012）设计了能用单片机的 PWM 输出控制肥量的文丘里施肥装一体化设备的一项基本功能。而李志忠等人将灌溉控制器嵌入了互联网，放进网络，可以远程获取。国内也研发出多种水肥一体化灌溉机型，国内设备市场在逐渐扩大。天津究所推出了 FICS 系列，金福腾公司陆续开发了 PN，PJ 等型号。一些主厂商近年生产了多种款式的设备。它们主要应用在大型连栋温室上，同时，如灌溉策略单一、成本偏高、适用面窄等，使用需求与产品的供应并没平衡。一部分机型专为空间较小的日光温室设计，机身相对小巧轻便，功能也比以定时灌溉和手动灌溉为主。大多数不能与传感器协调数据，对数据进行以及根据模型计算灌溉策略，也不具备云端联网，远程控制的特性。这些型温室的灌溉系统具备的功能，现阶段缺乏在小型设备上的应用。，如果能够生产一种足够智能化、网络化，并且适用于北方日光温室的小灌溉设备，可以在一定程度上弥补市场的空缺。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水肥一体化技术的应用现状与发展前景[J]. 惠海滨,盛萍萍. 农业开发与装备. 2019(03)
[2]基于ZigBee农田水肥一体化智能灌溉系统设计[J]. 陈天成. 中国设备工程. 2018(23)
[3]基于树莓派的智能温湿度监控终端的设计与实现[J]. 吴波涛,徐正峰,孙金卫. 电子设计工程. 2018(22)
[4]基于树莓派+OneNet云平台的大棚农业机器人设计[J]. 倪银堂,温秀兰,王振豪,刘潇. 南方农业. 2018(30)
[5]水肥精量配比灌溉系统设计[J]. 张育斌,魏正英,简宁,涂晶洁,朱火美. 农机化研究. 2017(12)
[6]智能水肥一体化系统设计研究[J]. 李合菊,马伟顺,宋文敏. 海峡科技与产业. 2017(11)
[7]我国耕地资源现状及肥料施用探讨[J]. 施朋来. 现代农业科技. 2015(24)
[8]水肥一体化技术重点与发展前景[J]. 杨少波. 中国农业信息. 2015(23)
[9]应用双作物系数模型估算温室番茄耗水量[J]. 邱让建,杜太生,陈任强. 水利学报. 2015(06)
[10]以色列节水农业对中国发展生态农业的启示[J]. 宋喜斌. 世界农业. 2014(05)
博士论文
[1]基于过程的棉花生长发育模拟模型[D]. 张立桢.南京农业大学 2003
硕士论文
[1]基于实时生长量的日光温室袋培番茄灌溉模型研究[D]. 王丹丹.沈阳农业大学 2017
[2]基于管道式混合的日光温室小型灌溉机研制及在番茄上的应用效果[D]. 李坚.沈阳农业大学 2017
[3]基于树莓派的智能云灌溉系统研究[D]. 何江.兰州理工大学 2017
[4]水肥一体化通用控制设备研发[D]. 宋金龙.东北农业大学 2015
[5]一种全自动水肥一体化系统的设计与实现[D]. 王雅芳.石河子大学 2015
[6]番茄生长发育模型研究及其专家系统设计[D]. 王健.北京理工大学 2015
[7]温室番茄耗水模型的模拟与验证[D]. 姚勇哲.西北农林科技大学 2012
[8]基于ZigBee无线传感网和模糊控制的温室番茄智能灌溉系统设计[D]. 张胜.浙江大学 2011
[9]基于嵌入式的灌溉施肥系统的研究[D]. 张琼.中国科学技术大学 2009
本文编号：3050845
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