南疆节水高效自动化灌溉系统设计与实现
Design and Implementation of High-efficiency Automatic Irrigation System for Water Saving in Southern Xinjiang
随着计算机技术和物联网技术的飞速发展,现代化农业中灌溉技术对作物生长、水资源高效利用的影响日益显著,自动化控制技术应用于农田灌溉中已成为实现灌区信息化和灌溉自动化发展的必然趋势.目前南疆各垦区灌溉用水技术仍然难以满足当代灌溉用水对精准用水、精准灌溉、精准控制的需求.因此本文设计了一种节水高效自动化灌溉系统,解决南疆当地农业灌溉节水问题.本文完成了基于LORA无线通信技术的自动化灌溉系统方案设计,提出了一种运用时间序列预测的新方法,并对土壤的湿度,农田灌溉需水量进行建模,建立了农田灌溉决策模型.系统采用了嵌入式微处理器STM32作为硬件核心设计,具有性能稳定、精准测量并能够实时观测数据变化,远程控制自动化灌溉的特点.实现了 STM32硬件与软件设计,上位机的编写调试,并制作了实物图以及上面几者之间的联调测试.本设计相对于当前已有的灌溉系统而言,主要的特点体现在以下的几个方面:实现了农业灌溉用水的精准决策,电脑端远程控制监测,远距离低功耗无线通信等,整个系统具有功耗低、精度高、使用方便、便于维护等优点.基本能够满足当前南疆农田灌溉用水的复杂需求.该系统在南疆地区兵团第三师46团示范应用实现了对农作物的自动化灌溉、节水高效、精准灌溉决策、远程控制等功能:既能节省水资源,又可以提高农作物的产量和质量.该系统对未来南疆农业灌溉信息化、自动化发展具有一定的参考价值.
- 作者：
- 刘冠华
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 专业名称：
- 农业信息化(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 姚江军
- 中图分类号：
- S274.2
- 关键词：
- 精准灌溉；自动化控制；灌溉决策；LORA无线通信技术
- Precision irrigation; Automated control; Irrigation decision; LORA Wireless Communication Technology;