基于农户的智能配肥控制系统研究与实现

摘要

科学的施肥需要通过测土、配方、生产、销售和施用几个环节实现，是一项复杂的系统性工程，需要各个环节紧密的协调与配合。但由于目前测、配、供发展不平衡，相互脱节，只测不配、配而无供的现象比较普遍。测土施肥技术结果往往成了空头支票。科学施肥是实现测土、配方等工作真正落到农业生产实践的最后关键环节，具有传统施肥不可比拟的优势，成为21世纪发展“精准农业”重点推广的技术之一。
　　现代信息技术和机械制造技术等突飞猛进的发展，应用于现代农业，加快了现代农业发展步伐。智能终端配肥机是集以上技术为一体的新型农业生产设备。它很好的解决了科学施肥的生产、销售、施用的问题。上世纪末，科学智能化施肥技术得到了快速的发展，许多发达国家都成功研制出具有各自特色、适合本国国情的智能终端配肥机，然而大多设备的结构复杂，总体造价昂贵，成本较高。
　　本文介绍了一种适合国内农业生产国情的，基于农户的智能终端配肥控制系统，将土壤养分含量、种植制度、作物需肥规律、产量目标等作为肥料配方的关键因素，整合配肥设备、利用计算机控制终端设备，农业主管部门还可以通过网络将所辖区域的各个智能终端配肥网点和农户紧密结合，统一管理生产。
　　智能终端配肥机是测土和施肥相互作用的桥梁和纽带，直接把配方肥料网点建在了千家万户的田间地头，它不但解决了测土配方施肥技术推广应用的“最后一公里”问题，而且从根本上得到改变农民传统的施肥观念。此设备实现氮磷钾养分平衡，并且提倡加入有机肥，利用此设备可以轻松地实现以前必须由农业专家才能解决的技术难题，达到增加作物产量，保证作物质量，提高肥料利用率，防止土壤板结和耕层变浅，减少环境污染的综合平台，具有性能稳定、操作简单以及价格低廉等优点，更适应基层配肥站、农技公司、乡镇村级肥料销售商和种植专业合作社等部门的应用及推广，真正做到一块田一配方、一袋肥一加工，得到农企广泛赞誉的农业生产新装备。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的背景

1．2 国内外相关研究状况

1．3 课题研究的目的及意义

1．4 本文创新之处

1．5 本文工作

1．6 论文组织结构

2 系统可行性分析与总体设计

2．1 农业背景分析

2．2 系统硬软件分析

2．2．1 电子和通信技术

2．2．2 软件技术

2．3 基于GIS的系统架构分析

2．4 视频监控技术

2．5 系统总体设计

2．6 系统设计原则

2．7 本章小结

3 系统硬件设计

3．1 称重传感器

3．1．1 称重传感器原理

3．1．2 传感器偏载调试

3．2 TTL转RS-485模块

3．3 USB与RS-485转换卡

3．4 交流接触器

3．5 整个称重传感器和计算机通信的实物连接

3．6 料斗空满判断电路设计

3．7 视频监控技术

4 系统软件设计

4．1 软件的开发流程

4．2 系统的开发环境

4．3 GIS开发技术

4．3．1 ArcGIS Engine

4．3．2 ArcGIS Engine管理空间数据的优势

4．4 软件设计的三层结构

4．5 系统功能图

4．6 智能终端配肥机生产控制的流程图

4．7 软件具体实现

4．7．1 分别控制料斗阀门

4．7．2 读取称重传感器的重量数据以及检测料斗空满情况

4．7．3 主要推荐施肥方法构建模型库

4．7．4 模糊线性规划模型

4．7．5 权限管理

4．7．6 数据库设计

4．7．7 射频IC卡和读卡器以及动态链接库的调用

4．7．8 专用打印机

4．7．9 获取服务器用户提交订单

5 系统的整体调试与维护

5．1 测试与调试

5．2 在整个设计过程中出现的问题及解决的方法

6 总结与展望

参考文献

附录

致谢