远程智能节水灌溉系统设计及应用(乾县、桐梓）

发布时间：2022-01-13 01:13

　　本课题来源于校企合作项目:乾县2015年规模化节水灌溉增效示范项目自动控制系统研发及实施项目、陕西富林贵州桐梓红旗果园智能控制系统。陕西乾县属于资源性缺水平原地区,贵州桐梓县则属于工程性缺水山区,这两个地区又都是苹果种植大县,大型苹果园区约占整个种植区域的70%以上。该地区传统灌溉大多采用渠灌,仅有少部分采用的是节水滴灌。渠灌的水资源利用率仅为50%,而且极易造成土壤板结,少部分节水滴灌则全部采用的是有线控制方式,有线控制方式需要在园区内走线,导致工程难度大大提升,而且后期维护难度高,整体自动化程度较低。本文针对以上问题,从智能节水灌溉的整体系统结构以及乾县园区、桐梓园区的实地需求入手,结合物联网技术、滴灌技术、中远距离无线通信技术与无线传感网络技术,设计了一种远程智能节水灌溉系统并在陕西乾县与贵州桐梓进行了应用。该系统采用清洁太阳能供电、LoRa无线通信,克服了传统有线控制造成的施工困难等缺点,实现这两个地区大型苹果园区的智能节水灌溉,并将灌溉用水的利用率提高到了80%左右,每年节省当地约200人的劳动力,为每个园区提高约20万元的经济效益。本文所做的主要工作如下:1.分析了国内外智... 

【文章来源】：西安邮电大学陕西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文的组织安排
第2章 系统整体结构及相关技术研究
    2.1 系统总体结构
    2.2 物联网技术
    2.3 中远距离无线通信技术
    2.4 滴灌技术
    2.5 无线传感网络技术
    2.6 本章小结
第3章 系统硬件设计与实现
    3.1 硬件整体结构
    3.2 田间无线控制器电路
    3.3 手持控制端电路
    3.4 无线中继电路
    3.5 土壤墒情监测电路
    3.6 数据上传模块电路
    3.7 系统硬件实物产品化设计
    3.8 本章小结
第4章 系统软件设计与实现
    4.1 系统嵌入式软件设计
        4.1.1 SX1278LoRa扩频无线模块驱动
        4.1.2 SIM900A模块驱动
        4.1.3 语音芯片驱动
        4.1.4 数码管显示驱动
        4.1.5 1602液晶显示驱动
        4.1.6 土壤墒情传感器驱动
    4.2 系统上位机软件设计
    4.3 本章小结
第5章 系统实地测试及数据分析
    5.1 系统实地测试
        5.1.1 无线信号传输距离及稳定性测试
        5.1.2 太阳能供电系统测试
        5.1.3 电磁阀启停测试
        5.1.4 网络通信测试
        5.1.5 土壤墒情信息上传电脑端测试
        5.1.6 系统整体测试
    5.2 系统数据分析
        5.2.1 土壤墒情数据对比分析
        5.2.2 数据拟合
    5.3 本章小结
第6章 系统实地应用
    6.1 陕西乾县苹果园区实地安装应用
        6.1.1 电磁阀选型
        6.1.2 电磁阀安装结构
    6.2 贵州桐梓红旗园区实地安装应用
    6.3 系统示范应用推广
第7章 结论与展望
    7.1 本文总结
    7.2 研究展望
参考文献
附录
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3585769