大田节水灌溉智能控制系统研究与实现

摘要

随着社会的发展进步和人民生活水平不断的提高，城镇化建设发展迅速，21世纪的水资源将要变成一种稀缺资源，虽然我国的总体水量相对来说比较多，但人均占有率较少，再加上水资源严重污染、干旱缺水等问题的日益突出，这对国家的发展与国民经济的提高已经起到了严重的制约作用，传统的灌溉技术已经不再满足现代灌溉方式的需求。
　　基于以上原因，本文在宁夏大学与西部电子商务股份有限公司合作的“宁夏旱作节水农业科技园农业信息化建设项目”为背景的基础上对大田节水灌溉智能控制系统进行了研究与设计。
　　此灌水系统以灌溉技术为依据，采用计算机网络、变频调速、信息采集、无线通信等技术实现的大田节水灌溉智能控制系统。系统的上位机人机界面采用java编程语言设计，界面设置简单明了，操作人员可以在人机界面上实现实时远程监控、操作、查询等功能。现场硬件有变频器、TG3000恒压供水控制器、温湿度传感器、压力传感器、水泵机组、电磁阀、流量计等，上、下位机之间采用RS-485、ZigBee、以太网通信相互连接。
　　该系统利用了变频调速恒压供水技术，来调节灌水速度，从而实现恒压灌溉的目的;又以土壤温湿度等实时墒情情况为依据进行灌水，不仅实现了适时适量的合理灌溉、提高灌溉用水利用率、降低水资源、电能浪费的目的，而且自动化程度得到了大幅度提高。是未来灌溉系统的必然趋势。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题的来源、背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题主要研究的内容

1．4 本章小结

第二章 大田灌溉控制系统的总体方案与研究

2．1 大田节水灌溉智能控制系统的概述

2．2 灌水系统管道及阀井分布结构

2．3 大田节水灌溉智能控制系统的总体设计方案

2．4 灌溉策略的设计

2．5 通信方式选择

2．6 通信协议的选择

2．7 PID控制

2．8 本章小结

第三章 变频器恒压灌溉系统的设计

3．1 恒压供水系统的原理

3．2 恒压供水系统设计

3．3 变频器恒压供水系统的方案分析与设计

3．4 恒压力供水的硬件选择

3．5 本章小结

第四章 大田节水灌溉智能控制系统硬件设计

4．1 节水灌溉控制系统硬件结构

4．2 大田节水灌溉智能控制系统硬件选型

4．3 电磁阀、水表与电磁阀模块通道的分布情况及部分电路接线介绍

4．4 主井的设置

4．5 土壤墒情采集部分

4．6 本章小结

第五章 大田节水灌溉智能控制系统的软件设计

5．1 系统搭建方法与步骤

5．2 软件系统详细设计

5．3 数据库设计

5．4 上位机监控管理软件设计

5．5 数据接口说明

5．6 本章小结

第六章 系统调试

6．1 系统测试用到的软件

6．2 水表的测试

6．3 电磁阀的测试

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢

附录

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