太阳能自动灌溉系统

【摘要】：发展农业离不开灌溉业的发展，精确合理的灌溉不仅能使粮食增产，还能节约水资源。我国农业生产存在交通不便，能源供给困难等问题，使得灌溉提水动力不容易获得。本文结合光伏技术和测控技术，设计了太阳能自动灌溉系统，该系统由光伏供电装置独立供电，能有效解决偏远地区动力不足问题和提高灌溉效率，节约水资源。本文研究了模糊控制、手动控制、时间控制等灌溉控制方法。研制了太阳能自动灌溉检测控制系统样机，系统采用客户机和服务器的架构方式，客户机放置在现场，服务器放置在监控室，客户机和服务器之间采用数传电台进行无线通信。客户机定时将数据上传至服务器，并实时接收服务器的控制信息，实现了多路客户机的集中监控。 本文主要研究以下部分： (1)研究作物需水信息控制方法。研究模糊控制、手动、时间等灌溉模式，针对不同的灌溉对象选择相应的灌溉模式。 (2)研究适合本系统使用的小型独立光伏供电装置。根据系统用电需求和当地太阳光辐射情况，通过计算确定太阳能面板的数量以及蓄电池和逆变器的容量。 (3)研究开发太阳能自动灌溉系统的人机交互。客户机的人机界面采用触摸屏，方便用户阅读和数据录入；系统服务器端界面采用Visual C++6.0开发，用于集中监控三路客户机。 (4)研究太阳能自动灌溉系统的通信技术。在系统客户机端，单片机与触摸屏之间用串口线相连的有线通信方式，通信协议采用当前流行的Modbus协议。在服务器端，三路客户机与上位机之间使用数传电台进行无线通信，并根据系统通信的要求，设计自定义通信协议。 (5)研制太阳能自动灌溉检测控制系统样机。根据项目需求，研制了三台样机，外型小巧精致。 为了测试太阳能灌溉系统的功能和性能，本文设计了数据采集实验，数据通信实验和灌溉模式实验。还对土壤温度传感器进行了实验标定。通过数据采集实验，检验了传感器性能；通过通信实验，测试系统通信的成功率；通过灌溉模式实验，检验灌溉控制的效果。 【关键词】：自动灌溉 灌溉模式 光伏供电装置 触摸屏 通信技术 监控
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S277.9;TK519
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究的背景和意义10-12
• 1.2 国内外的研究现状和发展趋势12-14
• 1.2.1 灌溉技术的国内外研究现状12-14
• 1.3 主要研究内容14-15
• 第2章 灌溉控制模式研究15-24
• 2.1 灌溉模式的选择15
• 2.2 模糊控制灌溉模式15-21
• 2.2.1 模糊控制系统的组成16
• 2.2.2 模糊控制的工作原理16-18
• 2.2.3 模糊控制器设计18-21
• 2.3 手动控制灌溉模式21-22
• 2.4 时间控制灌溉模式22-24
• 第3章 太阳能自动灌溉系统24-29
• 3.1 系统概述24
• 3.2 系统总体设计24-29
• 第4章 独立光伏供电装置29-35
• 4.1 独立光伏供电装置的结构和容量29-32
• 4.1.1 独立光伏供电装置结构29
• 4.1.2 独立型光伏系统容量设计29-32
• 4.2 系统完整结构32-35
• 第5章 自动灌溉系统设计35-59
• 5.1 系统构成35
• 5.2 数据采集35-39
• 5.2.1 土壤温湿度的测量35-37
• 5.2.2 空气温湿度和液位的测量37-38
• 5.2.3 前向通道配置与接口电路设计38-39
• 5.3 输出通道设计39-40
• 5.4 系统通信设计40-51
• 5.4.1 单片机与触摸屏通信设计41-46
• 5.4.2 单片机与上位机通信设计46-51
• 5.5 系统软件设计51-59
• 5.5.1 单片机软件的设计与实现51-55
• 5.5.2 上位机软件设计与实现55-59
• 第6章 现场调试和实验分析59-73
• 6.1 灌溉对象59-60
• 6.2 数据采集实验60-63
• 6.3 系统通信实验63-65
• 6.4 灌溉模式实验65-69
• 6.5 系统整体外观69-73
• 第7章 工作总结及展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78
• 附录78-79
• 详细摘要79-82

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于单片机的太阳能电池自动跟踪系统的设计    薛建国

一种新型太阳能全自动节水灌溉设备研究    刘晓初,叶邦彦

自动喷灌基础技术研究    陈本华，杨苑璋，赵春生

一种太阳自动跟踪装置的设计    侯长来

微电脑太阳能自动灌溉控制系统    陈九如

节水灌溉技术的现状及发展趋势    

基于Modbus协议的单片机与触摸屏通讯系统设计    张桓;赵树忠;

现代节水农业技术研究进展与发展趋势    刘佳丰;邢念城;

自动化日光温室微灌试验工程设计    蒋黎明,祖正学

浅谈寒区温室推广微灌的必要性与可行性    李彦军,魏春云

无线遥控灌溉系统研究    韩宝国

红外线遥控密码锁的研究    尹学锋;

新疆地区节水模式探讨    母利;刘兴中;姜训宇;

屋顶花园自动节水灌溉系统应用研究    周炼;张美;

基于无线传感器网络和GPRS网的灌溉系统研究    赵养社;

1999～2010年中国节水农业研究的文献计量分析    李琼;魏如檀;周小云;林丽珊;

基于无线传感网的土壤水分实时监测系统的设计    郭万春;陈桂芬;宫鹤;刘洪岩;

用于微电子制造的高速高精度运动系统关键技术    史长虹,汪劲松

UHT杀菌设备温控系统设计    张印辉;张云生;何自芬;孙清;

新型太阳光自动跟踪装置的设计    张仁醒;

节水技术是西部可持续发展的基础    胡玉婷

论都市农业的节能减排    杨兴洪;吴方卫;

基于图像的机器人视觉伺服FCMAC控制研究    唐润宏;陈文楷;余跃庆;陈炜;吕雁;

基于视觉伺服的脑外科手术机器人系统    王东署;潘峰;项龙江;徐心和;

塔式太阳能聚光系统太阳影像仿真及能量中心计算    刘宇;许芬;

基于单片机的恒温控制系统的设计    王子侨;

塔式太阳能聚光系统太阳影像仿真及能量中心计算    刘宇;许芬;

纸膜覆盖对水稻棵间蒸发量影响的试验    任文涛;贺智涛;辛明金;

自动控制技术在温室灌溉施肥系统中的应用    李志忠;滕光辉;

农业节水与水资源可持续利用领域发展态势及重大科技问题    康绍忠;

农业节水与水资源可持续利用领域发展态势及重大科技问题    康绍忠;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

基于视觉的并联机器人位姿检测方法研究    张淑平

基于视觉的运动目标跟踪算法及其在移动机器人中的应用    邱雪娜

农业节水灌溉技术扩散研究    国亮

迷宫流道灌水器水力与抗堵性能评价及结构优化研究    张俊

干旱区棉花膜下滴灌水盐运移规律及数值模拟研究    刘磊

可生存的传感网拓扑控制方法研究    熊书明

变量喷头喷灌均匀性及坡地喷灌模型研究    陈超

降质图像处理方法及其在机器人视觉系统中的应用研究    彭冬亮

基于位置的机器人视觉伺服控制的研究    刘涵

基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计    刘鲁艳

注塑机械手控制系统设计研究    丁鉴彬

水肥耦合对草莓生长、产量品质及水肥利用效率的影响    王翠玲

基于Zigbee的门式起重机起重量安全监控系统    董健

双频正弦信号电导率测量仪设计    高山川

膜下滴灌灌溉定额及灌溉次数对辣椒生长及生理的影响    程凤林

基于GPRS的河套平原灌区水资源数据监测系统的应用研究    房永亮

辽粳系列水稻品种推广技术经济分析    王铮

滴灌条件下核桃灌溉制度和蒸腾规律的研究    胡琼娟

电容耦合式非接触电导测量系统优化设计    姜娓娓

饲料配料线的单片机控制系统    毛慎建;张光杰;

智能化灌溉控制器    毛慎建;张文革;许一飞;

串行时钟芯片DS1302的应用    丁金华,孙秋花

基于Modbus协议的控制器远程监控系统    卢文俊,冷杉,杨建军

基于RAM共享的嵌入式多CPU系统研究    刘培荣;徐鸣谦;乌建中;

专家系统在灌区节水灌溉技术选择中的应用    徐建新,陈南祥,田峰巍

关于我国节水农业技术研究的探讨    李英能

新的农业科技革命与21世纪我国节水农业的发展    康绍忠

现代节水农业技术研究进展与发展趋势    许迪,康绍忠

恒压喷灌系统调压特性研究    龚时宏,郭志新,仵峰

农业水资源可持续利用的经济分析    李友生

水资源需求与调控研究    李云玲

新颖的自动灌溉法    胡承明

自动灌溉问与答    雨鸟;

家庭养花小型自动灌溉装置    李作勇;

自动灌溉的优点及控制新方式    

果园灌溉新技术    崔洪文;

水王─Ⅰ型自动灌溉控制器及其应用    景东升，雷廷武

介绍5种国外推行的果园灌溉新技术    崔洪文;

节水自动灌溉模糊控制系统设计    刘叶飞,陈志刚

基于太阳能和自制土壤湿度传感器的自动灌溉控制系统    甘露萍;谭雪松;张黎骅;

无动力智能节能型自动灌溉系统研究    张佩剑

WGF-6-12型温室自动灌溉施肥机的研制    左志宇;毛罕平;魏新华;张晓东;倪纪恒;胡云辉;邹升;姚舟华;

基于PLC的农田自动灌溉无线监控系统设计    石建飞;刘超;李爱传;

基于无线网络的自动灌溉控制系统    祝冠宇;张建军;何培祥;

太阳能电池表面纳米微结构研究    李美成;

有机染料锚数对染料敏化太阳能电池性能的影响    尚会霞;罗艳红;孟庆波;占肖卫;

太阳能电池输出特性的分析及检测    张海波;

量子点敏化太阳能电池--新材料的设计、制备及器件研究    李冬梅;罗艳红;孟庆波;

量子点敏化太阳能电池研究进展    刘铭;杨君友;冯双龙;朱虎;

一种D-A-D有机小分子的合成及在太阳能电池中的应用    范海军;尚会霞;李硕;李永舫;占肖卫;

谈太阳能路灯原理    胡昊伟;黄敏;

美国生产出可自动灌溉苗床    峥嵘 供稿

环保技术让建筑更宜居    本报记者　 刘喆

太阳能电池：让你用得起    李禾

日本京瓷投资天津生产太阳能电池    记者孙东民

保定成为太阳能电池生产基地    记者李斌

“三座大山”遮挡了太阳    罗兵

G杉杉 太阳能电池产能达15MW    本报记者 高晓娟

施正荣：太阳能电池价格十年内将降一半    王佑

高效能太阳能电池刷新纪录    刘学勇

多晶硅抢手 造就太阳能产业大者恒大    黄女瑛 DigiTimes

拖挂式激光平地机液压控制系统的研究    侯明亮

新型电控液驱车关键技术的研究    韩文

    Han Qiang

基底隔震混合控制和三维隔震系统研究    孟庆利

电动汽车用异步电机系统效率优化控制研究    张立伟

管件液压成形的加载路径理论与试验研究    杨兵

反型体异质结聚合物太阳能电池的研究    陶晨

有机/聚合物太阳能电池：活性层结构、形貌及光伏性能    薛丽丽

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

反型聚合物太阳能电池的研究    李福民

太阳能自动灌溉系统    顾波飞

基于ZigBee技术的绿地自动灌溉控制系统的研究与实现    王淑珍

基于模糊控制的太阳能MPPT充电控制器的研究与实现    杨自娟

基于模糊控制的PLC施肥灌溉控制技术的研究    杨青杰

利用不同阴极缓冲层改善有机小分子Pentacene/C_（60）太阳能电池的性能    刘瑞

用电化学阻抗谱研究染料敏化太阳能电池的电子传输与复合特性    和川

基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用    刘春

三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子点太阳能电池的应用    赵爱婷

太阳能电池CuInS_2薄膜和ZnS薄膜的制备与性能研究    张兴良

敏化太阳能电池中染料的合成研究    徐丹