节水灌溉太阳能无线智能控制系统的应用研究

【摘要】：融合应用现代先进技术,提高灌溉水的利用率,使节水灌溉的效益最大化是我国发展现代节水农业的根本需求。随着计算机控制技术、无线通讯技术和传感器技术的进步,利用高新技术与传统技术相结合的方式已成为农业节水技术发展的必然趋势,农业节水技术正日益走向精准化和可控化。 灌溉自动控制是现代节水灌溉发展的前沿技术,对该技术的研究与应用不仅可有效提高灌溉水利用效率、作物产量及品质,还可大幅度提高水肥(药)有效利用效率,减轻对生态环境造成的污染。国际上的欧美等西方先进发达国家一直致力于对节水农业的精准灌溉控制技术的研究,相比之下,我国在这方面的研究工作还很少,且各种各样的相关设备、系统都比较混乱,并无实际有效的统一标准。 节水灌溉太阳能无线智能控制系统以提高水资源的利用率、推广绿色能源和智能化灌溉为目标,这既为太阳能供电提供了前提,也涉及了计算机控制技术在农田灌溉中的应用。同时,通过远距离无线通讯及人工智能的手段,为农作物的生长营造一个尽可能完美的水资源利用率高的外部环境。 本文从工程实际应用出发,对节水灌溉无线智能控制系统的工程设计、设备组成与选型、安装与测试、运行维护等方面进行了标准化研究,旨在规范、引导和推动相关产品在农田灌溉中节水、节能、减排和智能控制的应用,促进现地化农业的发展,实现农田管理的智能化,为综合技术集成与示范方面提供借鉴模式及经验。 【关键词】：太阳能 无线 节水灌溉 智能控制系统
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• 第一章 绪论11-14
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外的研究现状12
• 1.3 本文的研究内容12-13
• 1.4 本文结构描述13-14
• 第二章 系统工程研究14-21
• 2.1 设计方案14-15
• 2.1.1 设备选型14-15
• 2.1.2 其他要求15
• 2.2 功能设计15-16
• 2.3 系统结构16-17
• 2.4 安装及验收17-18
• 2.4.1 安装与测试17-18
• 2.4.2 验收18
• 2.5 系统运行与维护18-20
• 2.5.1 一般规定19
• 2.5.2 运行管理19
• 2.5.3 系统维护19-20
• 2.6 本章小结20-21
• 第三章 系统设备组成与选型设计21-46
• 3.1 太阳能供电单元21-24
• 3.1.1 太阳能光伏发电技术在节水灌溉中的应用21-22
• 3.1.2 应用成果标准化22-24
• 3.2 灌溉监控中心站24-25
• 3.2.1 一般规定24-25
• 3.2.2 技术要求25
• 3.3 无线传输网络25-33
• 3.3.1 无线通讯技术在节水灌溉中的应用25-32
• 3.3.2 应用成果标准化32-33
• 3.4 数据采集单元33-35
• 3.4.1 传感器技术在节水灌溉中的应用33-34
• 3.4.2 应用成果标准化34-35
• 3.5 终端执行单元35-39
• 3.5.1 终端执行单元在节水灌溉中的应用35-38
• 3.5.2 应用成果标准化38-39
• 3.6 灌溉控制器39-41
• 3.6.1 灌溉控制器在节水灌溉中的应用39-40
• 3.6.2 应用成果标准化40-41
• 3.7 灌溉控制软件系统41-45
• 3.7.1 灌溉控制软件系统在节水灌溉中的应用41-43
• 3.7.2 应用成果标准化43-45
• 3.8 本章小结45-46
• 第四章 某大型灌区节水灌溉自动控制系统的建设46-62
• 4.1 工程概况46-47
• 4.2 建设目标47
• 4.3 建设内容47-48
• 4.4 建设原则48-50
• 4.4.1 性能需求48-49
• 4.4.2 设备选型原则49-50
• 4.5 系统工程建设50-60
• 4.5.1 系统结构及分布50-51
• 4.5.2 系统功能51-53
• 4.5.3 监控中心单元53-57
• 4.5.4 无线传输网络57-58
• 4.5.5 现地监控单元58-60
• 4.6 工程效益60
• 4.7 本章小结60-62
• 第五章 总结与展望62-63
• 参考文献63-65
• 附录65-76
• 附录1 太阳能供电单元方阵功率和蓄电池组容量计算65-70
• 附录2 电磁阀具体要求70-76
• 攻读硕士学位期间取得的成果76-77
• 致谢77-78
• 附件78

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