中心支轴式变量灌溉系统中央控制系统的设计与实现

发布时间：2021-10-13 00:34

　　我国是缺水严重的国家之一,且农业用水量极大,发展节水灌溉技术对我国农业的发展有着非常重要的意义。本文研究“中心支轴式变量灌溉系统”中的“中央控制系统”部分。中央控制系统主要用于,远程控制喷灌机进行灌溉作业,其实现涉及软件开发、Socket通信、4G无线传输、喷灌机定位和嵌入式开发等,主要内容有:（1）客户端软件的设计与实现。根据中心支轴式变量灌溉系统的实际需求,客户端是用户实现远程操控整个系统的管理平台,需要实现远程发送控制指令、接收反馈信息等功能。客户端由登录注册、主控制台、变量灌溉和手动控制四个模块组成,其开发选择在微软公司的Visual Studio 2015集成开发环境下,使用基于.net框架的C#语言。设计并实现了具有注册登录、连接测试、获取喷灌机中心地理位置、变量灌溉、手动控制灌溉和显示当前灌溉进度等功能的系统客户端。（2）控制中心的设计与实现。控制中心是系统中的另一个重要组成部分,它是中央控制系统和电磁阀控制系统的衔接枢纽,向上负责与客户端进行数据交互,向下负责给电磁阀控制系统提供灌溉指令。该控制中心由STM32核心板、GNSS定位模块、4G数据传输模块等部件组成。核心板... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线图

西北农林科技大学硕士学位论文第二章 需求分析与系统设计本章节以中心支轴式变量灌溉系统的研究对象和系统设计目标为切入点，明确该项目需要解决的实际问题，详细介绍系统实现变量灌溉的策略和方法，引出中心支轴式变量灌溉系统中的中央控制系统部分的设计需求和实现方案。2.1 中心支轴式变量灌溉系统简介2.1.1 系统设计目标本论文研究的中心支轴式喷灌机，圆心为固定不变的支轴中心，喷灌壁以绕轴心旋转的方式对其所覆盖的圆形区域进行灌溉，该喷灌机共有三跨 75 个喷头。其实物图如2-1 所示。

图 2-2 中心支轴式变量灌溉系统总体设计方案Fig. 2-2 General structure design of variable irrigation system with central pivot决策系统解决如何利用灌溉区域的近红外光谱图和喷灌机中心地理位置信息，得到灌溉区域需水等级数据——即处方量，它是系统执行变量灌溉的依据。中央控制系统负责远程控制喷灌机进行灌溉作业。电磁阀控制系统主要负责根据中央控制系统传来的控制指令结合磁力计测出的喷灌臂当前所处位置，通过 433 无线模块向电磁阀控制器发送相应的指令，据此控制电磁阀的开闭，从而达到变量灌溉的最终目的。中央控制系统在中心支轴式变量灌溉系统中，处于中间枢纽的地位，向上为决策系统提供喷灌机中心地理位置信息，向下为电磁阀控制系统提供 36*15 规格的灌溉指令2.2 需求分析2.2.1 变量灌溉策略及其选择（1）变量灌溉策略变量灌溉控制系统的形式多种多样，但其关键均体现在如何实现变量灌溉策略上变量灌溉策略的实质就是通过某种方式得到灌溉区域的需水量，喷灌机的控制系统根据


本文编号：3433612