不学无术之徒
范文一：温室大棚灌溉系统技术解析
PC板材批发 温室设计及建造 温室资材批发 大棚薄膜销售 温室效果图施工图设计
温室智能控制系统 1系统简介
温室智能控制系统，是在物联网应用逐渐广泛的情况下提出来的，特别是托普农业物联网的出现，基于此而研制出的一套用于温室灌溉环境监测的控制管理系统。
该系统实现对温室灌溉设备的监视、控制、环境数据的不间断采集、整理、统计、制图。它有着与WINDOWS相一致的界面风格，完善的内存管理和友善直观的操作方式。 2系统功能
1.1 监测功能
监测各个温室的当前状态，包括空气温度、空气湿度、光照度、二氧化碳、土壤温度、土壤湿度、电导率等参数等的信息采集以及各个设备的开关状态。
1.2 控制器采用
农用经济实用型:
4行12汉字显示操作简单方便、不需要与计算连接、独立运行。 1.3 设定功能
可以设定各个温室的运行参数，温室内的土壤湿度、土壤温度、电导率、时间等参数来自动控制电磁阀和水泵、施肥系统等的目标值，通过空气温度、空气湿度、光照、二氧
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PC板材批发 温室设计及建造 温室资材批发 大棚薄膜销售 温室效果图施工图设计 化碳、等参数来自动控制天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等的目标值和设备的开启/关闭时间等等。
1.4 强制手动控制
可以实现强制手动控制各温室内的设备的开关状态。
1.5 手动/自动
它可以灵活快速地实现各设备地手动/自动控制地切换。
1.6 数据绘图统计
它能以曲线的方式绘出某各历史时间段的某个环境数据的变化曲线，并可以进行打印。
它可以按年、月、日、时将各个环境数据加以统计。找出任意时间段的最大值、最小值、平均值等信息。
更丰富控制系统界面，DEMO 展示软件，可登录公司网站下载。也欢迎联系公司索取。
3系统示意图
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1、经济实用型
1、 系统不需要计算机可独立运行，采用四行汉显液晶屏方式操作,操作简单、直观明了、外型美观、小巧。
2、 控制每个设备点的开启与停止，可以记录各传感器和温室内各项参数的历史数据。并将其导出为EXCEL表格.或直接打印
4硬件功能
YM温室智能控制系统可根据温室内的土壤湿度传感器、土壤温度传感器、时间等参数来自动控制电磁阀和水泵、施肥系统等的自动动作，通过空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、雨雪传感器等参数来自动控制天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等的自动化动作，使温室内的环境保持在用户设定范围内。
温室智能自动化控制系统功能以土壤湿度值、土壤温度、时间、空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳等为基础，用户可以设定其参数的目标值，程序根据用户设定的目标值控制及监测电磁阀、水泵、施肥系统、天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等设备的状态，以保证温室内以上几项参数在用户设定的目标值范围之内。计算机系统无需开机，下面的YM控制器也能独立按预定逻辑运行功能。
1.1 控制逻辑
1、土壤水分25个点(注:每点3层)与灌溉输出配合
注:在土壤水分低于用户设定的目标值时开启是灌溉输出、同时还可以设定关闭灌溉输出的时间(时间的计算方式是跟据土壤湿度低限,到限时开水阀N秒时关闭给水阀).同时可以跟据流量传感器采集的数据来控制给水阀的关闭.
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2、土壤温度25个点与灌溉输出配合
注:在土壤温度低于用户设定的目标值时不开启灌溉输出
3、室内温度12个点(注:每点2个温度传感器)
注:用来控制室内温度,使其保持在用户设定的温度环境内、通过此传感器来控制加温设备(如:加温炉、空调等)的开启和降温设备(如:空调、风机、天窗、侧窗、湿帘等)的开启
4、室内湿度12个点(注:每点2个温度传感器)
注:用来控制室内湿度,使其保持在用户设定的湿度环境内、通过此传感器来控制加湿设备(如:加湿器、空调等)的开启和除湿设备(如:天窗、侧窗、风机等)的开启
5、室内光照2个点(注:每点5个光照传感器)
注:用来控制室内光照强度,使其保持在用户设定的光照度内、通过此传感器来控制补光设备(如:补光灯、遮阳网等)的开启和遮光设备(如:遮阳网等)的开启
6、室内co2 4个点
注:通过传感器采集的数据和用户设定的目标传相对比,如果低于用户设定的目标值测开启CO2发生器补充CO2,达到目标值测停止.
如果高于用户设定的目标值测开启天窗、侧窗、风机等设备,使温室内的CO2浓度保持在用户设定的范围内
设备:1、顶开窗 组 12 三相(注:每2个温湿度控制1组)
2、侧开窗 组 2 三相(注:每2个温湿度控制1组)
3、风机 台 16 三相(注:每2个温湿度控制1组)
4、内遮阳 组 2 三相(注:每2个温湿度控制1组)
5、外遮阳 组 2 三相(注:每2个温湿度控制1组)
6、湿帘泵 台 2 三相(注:每2个温湿度控制1组)
7、喷灌系统 台 2 三相(注:有25个点的土壤水分平均值控制)
8、照明 组2 二相(注:每2个光照控制1组)
9、三相略用开关 组 3
10、二相略用开关 组 2
5传感器简介
土壤湿度传感器
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技术参数如下:
.测量原理:FDR原理，探针长度5.3cm，3探针，观测以中心针为轴，直径7cm，
高7cm范围内的柱型土壤水分含量;测量主频为:100Mhz .测量参数:容积含水率
.单 位:%(m /m)
.测量范围:0――100%
.测量精度:?3%
.供 电:5V—10V
.输出信号:0,2.0VDC、TTL数字信号 .稳定时间:通电后2 秒;
.响应时间:< 1="" 秒;="">
.工作电流:21mA 左右;
.密封材料:树脂浇灌,完全防水;
.电缆长度:标准为1.5m
土壤温度传感器
技术参数如下:
.供 电:12V 24V
.信 号:4-20mA 两线
.测量范围:-40—60摄氏度
.精度:0.2摄氏度
.最远引线长度200米
.探头产地:德国
.探头尺寸:@5*25mm不锈钢护体
室内温湿度传感器
技术参数:
.供电:DC 12,24V
.信号输出:
温 度:0,20mA 对应-30?,70?
温度精度: ?0.2?
湿 度: 0,20mA 对应0,100%
湿度精度: ?3%
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.通讯方式:485 通讯,传送距离<1000米>
.通讯速率:9600,n,8,1
.通讯协议:MODBUS协议
功能及特点:
.微小外型体积设计，安装方便
.响应速度快
.抗干扰能力强
.使用寿命长
.全标定输出，无需标定即可互换使用
.基于请求式测量，极低功耗，稳定性好
适用范围:广泛应用与农业、林业、气象等行业以及气候室、仓储等场所。 6基本原理
本系列产品是采用一款高度集成的温湿度传感器芯片，芯片全量程标定的数字输出。它采用专利的CMOSens技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件，这两个敏感元件与一个14 位的A/D 转换器以及一个串行接口电路设计在同一个芯片上面。该传感器品质卓越、响应超快、抗干扰能力强、级高的性价比。每个传感器芯片都在极为精确的恒温室中进行标定，以镜面冷凝式露点仪为参照。通过标定得到的校准系数以程序形式储存在芯片本身的OTP 内存中。通过两线制的串行接口与内部的电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。
光照传感器
技术参数:
.供电电压:12V,24V DC
.输出信号:4,20mA
.输出负载:500Ω
.光线范围: 0,100KLUX
.反应时间: 100ms
.环境温度:-20,80?C
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.精 度:?5%
功能及特点:
.体型小巧，安装方便
.壳体结构设计合理，使用寿命长
.密封性好
.测量精度高，稳定性好
.传输距离长，抗外界干扰能力强
.结构设计合理，外观质量佳
适用范围:
.可广泛用环境、温室、实验室、养殖、建筑、高档楼宇、工业厂房等的光线强度测
量。
二氧化碳
供电:24VDC/VAC(?10%)
功耗:平均<60ma>< 200ma="">
量程:0~2000 ppm
精度:? 50 ppm +读数的3%
温度漂移:?0.2FS/?
稳定性:漂移<2% (15年)="">
重复性:漂移<1%>
风速传感器
技术参数:
?量 程:0~30 m/s
?供电电压:5V~24 V DC
?输出信号:脉冲(每个脉冲对应0.66m/s)
?精 度:?1m/s
?负载能力:?500Ω
?启动风力:0.2 m/s
室外温湿度传感器
技术参数:
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.供电:DC 12,24V
.信号输出:
温 度:0,20mA 对应-30?,70? 温度精度: ?0.2?
湿 度: 0,20mA 对应0,100% 湿度精度: ?3%
.通讯方式:485 通讯,传送距离<1000米 .通讯速率:9600,n,8,1="" .通讯协议:modbus协议="">
功能及特点:
.微小外型体积设计，安装方便
.响应速度快
.抗干扰能力强
.使用寿命长
.全标定输出，无需标定即可互换使用 .基于请求式测量，极低功耗，稳定性好
雨雪传感器
供电:5V-12V
输出信号:开关
响影时间:10秒
雨量传感器
技术参数:
.承雨口径:φ160mm
.测量范围:?8mm/min
.分 辨 力:0.5mm
.误 差:?4%
.重 量:约3千克
.输出信号:单干簧管通断，4PLUS/MM(抗干扰电阻100欧及电容0.01微法)
.工作环境温度:-20,80?
功能及特点:
.精度高，稳定性好
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.体积小，安装方便
.线性度好，传输距离长，抗干扰能力强
.翻斗部件支承系统制造精良，摩阻力矩小，因而翻斗部件翻转灵敏，性能稳定，工作可靠
.仪器外壳用不锈钢制成，防锈能力强，外观质量佳
.承雨口采用不锈钢皮整体冲拉而成，光洁度高，滞水产生的误差小 7控制系统功能
4.1 用户登陆
规定用户使用权限，非用户不能登陆系统，保证系统安全。可设置权限对用户和密码进行修改。分两级权限:温室察看权限、参数修改权限。
4.2 系统监控
监控温室内空气温度、空气湿度、光照度、二氧化碳、土壤温度、土壤湿度、电导率等参数。各种设备的动作和状态;当温室内出现异常时进行声音、图像报警。 4.3控制功能
自动及手动转换;
自动:能根据用户设定的参数温室内的土壤湿度、土壤温度、电导率、时间等参数来自动控制电磁阀和水泵、施肥系统等的自动动作，通过空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳、等参数来自动控制天窗、侧窗、内遮阳、外遮阳、风机、湿帘、外翻窗、加温设备、加湿设备、二氧化碳发生器等的自动动作。
手动:通过鼠标操作实现各种控制设备的开启、关闭和启停，实现远程强制手动控制操作。
4.4参数设定及浏览
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对所要实现自动控制的参数(土壤湿度、时间、土壤温度、电导率、空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照度等)进行设定，以满足自动控制要求。
4.5实时曲线
实时趋势曲线可将系统采集到的温室内的数据以实时曲线的方式显示出来，以便于观察系统检测状态。
4.6历史曲线
可显示出温室内各测量参数的日、月、季、年参数变化曲线，根据该曲线可合理的设置系统参数值。以及分析各参数变化对作物生长的影响。
4.7报表
可将温室内数据测量结果存储为报表形式对各参数进行分析和浏览。 4.8打印
可对历史曲线、报表进行打印，方便数据查询。
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范文二：温室大棚自动灌溉系统设计_冯丽媛
温室大棚自动灌溉系统设计
冯丽媛
（1．黑龙江科技学院，哈尔滨
摘
要：
1，2
，姚绪梁2
150001）
150027；2．哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨
随着温室大棚规模的不断加大以及种植品种日趋多样性，对温室大棚的灌溉提出了更高的要求，以往
的人工灌溉方式无论在人力成本和时间上都显示出了极大的局限性。为此，设计了上下两个平台，实现对温室大棚自动灌溉系统的控制。此设计能根据不同种植区域农作物对环境温度和土壤湿度的要求实现自动灌溉，并且具有对环境温度和土壤湿度进行实时监控、设置门限值以及越界报警等功能。关键词：温室；自动灌溉；土壤湿度传感器；Jquery
+
中图分类号：S625．51
文献标识码：A 文章编号：1003－188X （2013）06－0113－04
0引言
为缓解我国副食品供应偏紧的矛盾，农业部于
系统采用型号为S3C2410的ARM9系列微核心处理芯片；传感器分别采用LM 温度传感器和FDR 型土壤湿度传感器；显示部分采用TFT 液晶显示器来显示温度和湿度，按键则采用SPI 接口的键盘显示控制芯片ZLG7289，系统框图如图1所示
。
1988年提出建设“菜篮子工程”，建立了肉、蛋、奶、水产和蔬菜生产基地，以保证一年四季都有新鲜的蔬菜供应。同时，大力实施“设施化、多产化和规模化”政“设施化”策。其中，就是大棚化；“多产化”就是指种植多种新品种蔬菜；“规模化”就是大批量种植。从20世纪90年代末期开始，温室大棚的建设迅速发展。由于温室大棚种植品种不同，进而对温度和湿度的要求也不一样，在灌溉时间和程度上也有所差异，从而增加了农业人员的劳动强度，造成了人力和物力的浪笔者设计了一种温室大棚自动灌溉系统，费。因此，
自动采集土壤的湿度和大棚的温度，根据不同农作物对湿度和温度的需求采取自动灌溉。
图1系统框图
三星公司推出的16/32位RISC 处理器S3C2410为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗和高性能的小型控制器的解决方案。S3C2410通过提供一系列完整的系统外围设备，无需为系统配置额外器大大降低了整个系统的成本。件，2．1
数据采集电路
目前常用的土壤湿度传感器有FDR 型和TDR 型。本设计采用FDR （Frequency Domain Reflectome-try ）型土壤湿度传感器，它具有简便安全、快速准确和定点连续等优点，目前应用较为广泛。
传感器由一个内含电子器件的防水室和与之一端相连的3个不锈钢针的成形探针组成。这些探针直接插入土壤，探头尾部的电缆线连接适宜的电压源并输出模拟信号。
本设计采用的土壤湿度传感器型号为SM2820M ，电源电压范围DC12 24V ，测量范围0 100%，测量精度3%FSD ，响应时间＜1s，输出信号4 20mA ，运行
1系统方案设计
系统分为上下两个控制平台：上层控制平台采用
Java 语言及Web 技术实现，用来实时监控温室大棚内的温湿度，并控制下层平台。下层控制平台以ARM 芯片为控制核心，在不同种植区域安放温湿度传感器，实时向上层控制平台上报数据；并配以键盘和显示设备，方便显示及农业人员就地修改设置值；将灌溉设备与ARM 芯片相连，实现灌溉自动化。
2系统硬件设计
收稿日期：2012－11－20
基金项目：国家自然科学基金面上项目（51279039）
（E －mail ）no_pay_作者简介：冯丽媛（1978－），女，哈尔滨人，讲师，硕士，
no_gain@126．com 。
环境－30 +85? ，测量区域为以中央探针为中心的周围3cm 、高7cm 的圆柱区域。
SM2820M 设备输出3线接口，红黑线是传感器电源接口，绿线是电流输出接口。由于输出为电流信号，故可以远距离信号传输，理论上最大可以在1000m 距离范围内可靠传输。SM2820M 输出信号为4 20mA 的电流信号，而S3C2410内置AD 转换功能的输入要求为电压信号，因此采用信号隔离放大器进行电流/电压转换。其中，引脚1电流输入，引脚2信号输入GND ，引脚8和引角11为电压输出。
温度传感器采用LM35，是一种内部电路已经校其输出电压与设施温度成正准的集成温度传感器，比。精度达0．5? ，测量范围为－55 150? ，可在4 20V 的较宽供电电压范围内正常工作。LM35有3个引脚，分别为电源负GND 、电源正VCC 和信号输出S 。
CPU 内部内置了8个通道的10－bit ADC 转换器。
2
以0．067hm 温室大棚内种植3种不同的农作物为
允许）是输入引脚片选信号与S3C2410的nGCS2引CMD 引脚与S3C2410的ADDR2相连。CMD 脚相连，
引脚高电平是访问数据端口，低电平是访问地址端口。SA4 SA9是地址总线4 9位，当AEN 低且SA9和SA8高，而SA7，SA6，SA5和SA4为低时，则DM9000被选中。IOR 是处理器读命令，低电平有效，与S3C2410的nOE 引脚相连。IOW 是处理器写命令，低电平有效，与S3C2410的nWE 引脚相连。网络通信电路框图如图3所示
。
例，则需2个土壤湿度传感器和1个温度传感器。电路框图如图2所示
。
图3
网络通信电路框图
3系统软件设计
系统软件设计主要分为两个部分：上层控制平台
软件设计和下层控制平台软件设计。上层控制平台软件采用Java 语言及Web 相关技术实现，下层控制平台软件利用C 语言实现。3．1
上层控制平台
上层控制平台主要完成以下4个功能：1）温室大棚不同区域的划分；
2）对不同区域种植的农作物进行环境温度和土壤湿度的设定，并将设置下发至下层控制平台；
3）当温度或土壤湿度超过设定门限时，产生声光报警；
4）实时上报传感器采集的数据。
图2
数据采集电路框图
利用上层平台通过网线与S3C2410实现远程通信，可以实时远程控制大棚内的灌溉设备，并可以同时管理和监控多个温室大棚。3．2
下层控制平台
软件设计的整体流程是上电后，首先进行系统初始化的操作。初始化成功后，进行温度和土壤湿度的采集；而后分别判断采集数据是否超过设定门限值，是否有按键修改设置，是否有上层控制平台下发控制命令等操作。流程图如图4所示。
2．2网络通信电路
S3C2410通过以太网口与上层控制平台通信，但
CPU 本身并没有网络接口，所以需要通过扩展网络接口的模式。本系统利用DM9000实现扩展，它是一款完全集成的快速以太网MAC 控制器，有1个一般处1个10/100M自适应的PHY 和4kDWORD 值理接口、的SRAM 。
DM9000读写操作要正确寻址。AEN （地址首先，
图5数据接发流程
4
图4
下层控制平台主流程图
结语
该系统利用Java 语言及Web 技术实现上层平台
湿度采集过程中主要测量土壤含水率，计算公式为（湿重－干重）/干重? 100%，即土壤中自由水的质量在土壤总质量占的百分比。在实际使用过程中，当土壤已经达到饱和且呈土壤中的含水量超过24%时，
溢出水状态，因此检测土壤含水量超过24%没有实际的意义。通常情况下，农作物适宜生长环境的土壤含水率在12% 20%之间，所以传感器的动态定为0 24%，对应0 100%的土壤含水率输出。土壤湿度传4 20mA 分别对应设定的满量感器的输出为模拟量，
程。电流与湿度的关系为
D =(E c －4)*M r /16式中
D —实际对应的湿度值；E c —输出的电流值；
M r —水分满量程，取值为M r =24。
DM9000驱动程序部分主要由网卡的初始化、网卡的数据检测获取及中断服务程序组成。数据的发送和接收在中断中进行处理，主要流程如图5所示
。
（1）
的设计，利用C 语言实现下层平台的设计。整个系统实现了对温室大棚内不同种植区域内的农作物温度并根据不同农作物对和土壤湿度的实时监控和设置，温度和土壤湿度的需求进行自动灌溉。参考文献：
［1］侯俊才，侯莉侠，胡景清，等．基于单总线技术的温室大棚
．农机化研究，2012，34（8）：152－多点温度采集系统［J ］155．
［2］蔡文斌，苏义鑫．基于农业大棚低功耗无线环境监测系统
J ］．华中农业大学学报，2008，27（4）：549－552．的设计［
［3］朱旭光，J ］．自动化刘建辉．农业大棚的温湿度控制系统［
2005，24（2）：45－47．技术与应用，
［4］唐献全，陈联诚．温室土壤湿度信息的自动采集与监控
［J ］．天津农学院学报，2005，12（4）：28－30．
［5］徐晓．基于AT89C51的土壤温湿度数据采集与调节系统
J ］．科学技术与工程，2009，9（4）：1032－1034．设计［
［6］李剑雄，张策，杨军．基于ARM 和DM9000的网卡接口设
J ］．微计算机信息，2008，24（5－2）：123－124．计与实现［
Design of Automaitic Irrigation System in Greenhouse
2
Feng Liyuan 1，，Yao Xuliang 2
（1．Heilongjiang Institute of Science and Technology ，Harbin 150027，China ；2．Harbin Engineering University ，College of Automation ，Harbin 150001，China ）
Abstract ：With the increase of greenhouse and cultivation of species diversity ，the greenhouse ＇sirrigation has put for-ward higher requirements．The former artificial irrigation methods in terms of cost and time are displayed great limit．In order to solve the above problems ，the automatic irrigation system has been designed by up and down two control plat-forms in greenhouse．This design can be based on different planting area of crops to environmental temperature and soil humidity requirements for automatic irrigation．And the system can monitor the environment temperature and soil humidity and set threshold value and cross －border alarm function．Key words ：automatic irrigation ；soil moisture sensor ；jquery （上接第72页）
Abstract ID ：1003－188X （2013）06－0070－EA
Modal Analysis of Frame for Mountain Miniature Corn Seeder
Wang Yanxiao 1，Xu Liang 2，Mei Yi
Machinery Research Institution ，Guiyang 550007，China ）
Abstract ：The frame of mountain miniature corn seeder has complex vibration deformation issues while sowing ，and this issue will seriously decrease the uniformity of plant spacing ．To solve this problem the article take the 2BFQ －2mountain miniature corn seeder ，independently developed by our institution ，as the research object ，set up 3D model and finite element model of the frame based on UGNX7．5，and next do finite element modal analysis to the frame by application of NASTRAN solver ，finally analyze the natural frequency ，the total amplitude and the main vibration mode ，and then out-put displacement of the cloud picture of each natural frequency ．The results of this study provide the theoretical basis for frame subsequent designation and vibration reduction ，and this is important to enhancing the uniformity of plant spacing and the sowing stability．
Key words ：corn seeder ；frame ；finite element ；modal analysis ；mountain （上接第76页）
Abstract ID ：1003－188X （2013）06－0073－EA
1
（1．College of Mechanical Engineering ，Guizhou University ，Guiyang 550003，China ；2．Guizhou Province Agricultural
The Pro /E Simulation Based on the New Type Digging Machine for Planting Trees
Zheng Guangping ，Qin Haiying ，Lou Yuyin
（College of Mechanical Engineering ，Guangxi University ，Nanning 530004，China ）
Abstract ：Based on the principle of protect environment and the shortcomings of the traditional digging machine ，this pa-per designs a kind of new diging machine which is high quality ，fast ，safe ，reliable ，low labor intensity low cost and can adapt to different requirements of pit depth ，topography and soil conditions．This paper analys the new type digging ma-chine＇sworking principle and make operation analysis by 3D software Pro /E．This paper make a true representation of the digging machine working conditions．The results show that the new type digging machine for planting trees can meet the job requirements．
Key words ：the walking type digging machine for planting trees ；3D software ；simulation
范文三：基于物联网的智能大棚灌溉系统的设计
基于物联网的智能大棚灌溉系统的设计 作者:张兆朋
来源:《电子世界》 2012年第 21期
【摘要】本文对智能大棚的灌溉系统进行了研究,提出了基于物联网的智能大棚灌溉系统 的自动控制,利用各种传感器采集信息传送到 C8051F340从机,从机通过 Can 控制器和 Can 收发器,传到总线,总线再通过 Can 控制器和 Can 收发器传到到主机,将数据信息通过以太网 输送到上位机,采集的信息与数据库里的参数进行比较,实现上位机控制下位机,根据温度, 湿度等配置控制配置营养液进行自动灌溉。
【关键词】 C8051F340; can ;物联网; cp2200
物联网就是 “ 物物相连的互联网 ” ,通过射频识别(RFID )、红外感应器、全球定位系 统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换 和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。我国是农业大 国,人口众多,对粮食蔬菜等农作物需求巨大,随着农村大量劳动力流向城市,农村劳动力长 远看会出现短缺,而我国农业灌溉中大多还是采用传统的灌溉方式,不仅耗人力而且水资源也 是浪费,传统的灌溉还有不及时,效率低,灌溉量不精确等问题。本文提出了智能大棚灌溉系 统的设计,研究了通过传感器检测来判定是否灌溉,灌溉是否完成,充分考虑关照,温湿度等 对需求量的影响,并考虑到不同季节不同作物需水量的不同,通过水位监测判定是否灌溉完 成,通过 vc 界面选择不同季节,不同作物,通过传感器检测到的环境参数与上位机数据库中 的标准参数比较,判定是否要进行灌溉,灌溉量是多少,由上位机传达命令到下位机控制执行 机构工作,进行浇水灌溉,达到最佳的灌溉效果。
1.总体设计
1.1 总体框图
如图 1所示,由 C8051F340构成网络节点,传感器采集的信息输入到这些从机,从机通过 can 总线传递给主机 C8051F340,主控机汇总消息,传输到网络然后传到上位机电脑,采集的 数据信息与上位机中数据库内的标准参数比较,分析,优化,最后上位机发出控制命令控制下 位机工作。
1.2 下位机框图
下位机(如图 2)由 C8051F340单片机和采集装置、执行机构组成。其中 C8051F340单片 机是核心,起控制作用;采集装置由一些传感器构成。灌溉时要考虑光照,空气温湿度故检测 装置有光照传感器和温湿度传感器,灌溉是否完成需要水位监测;执行机构有通风装置,灌溉
装置和加温装置,在灌溉时需要通风,而冬天东风温室大棚内温度会低,故要进行加热升温, 当需要灌溉时,单片机从机接收指令,控制执行机构动作,实现灌溉。
2.硬件设计
C8051F340是美国 Silabs 公司生产的与标准 8051兼容的高速单片机,它具有速度高,功 耗低,有丰富的外围设备,片内还集成了数据采集和控制所常用的模拟部件、其他数字外设和 功能部件,是完全集成的混合信号系统及芯片。
2.1 传感器与单片机的连接
如图 3,温湿度传感器选用 SHT11,这是瑞士 Sensirion 公司生产的具有二线串行接口的单 片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器,可用来测量相对湿度、温度等,分辨率高。光传 感器选用 TSC2561,它是 TAOS 公司推出的一种高速、低功耗、宽量程、可编程的光强度数 字转换芯片,可直接通过 I2C 总线协议,由 MCU 访问。
SHT11的供电电压范围为 2.4-5.5V ,建议供电电压为 3.3V 。在电源引脚(VDD , GND ) 之间须加一个 100nF 的电容,用以去耦滤波。
2.2 Can总线
CAN属于现场总线,能有效的支持分布式实时控制,主机向从机 1发布命令时,其他从 机可接受命令,但不需要作出反应,只有从机 1接受命令并作出反应,在 CAN 总线通信中, 控制器采用 PHILIPS 公司的 SJA1000和收发器选用 82C250芯片。为了增强抗干扰能力,选用 了高速光电耦合器 6N137。单片机对 SJA1000进行初始化,通过控制 SJA1000实现数据的接 收和发送等通信任务。采用双绞线进行连接。 SJA1000的 AD0-AD7连接到单片机的 8个 I/O接口,对应的引脚相连,单片机可对 SJA1000执行读写操作,可通过中断方式访问 SJA1000, 如图 4。
2.3 以太网控制器与单片机连接
如图 5, CP2200是集成了 IEEE 802.3以太网媒体访问控制器(MAC )、 10Base-T 物理层 (PHY )和 8KB 非易失性 FLASH 存储器的单芯片以太网控制器;可以为具有 11个以上端口 I/O引脚的任何微控制器或主处理器增加以太网通信功能; 8位并行总线接口支持 Intel 和 Motorola 总线方式,可以使用复用或非复用方式寻址;是目前体积最小的单芯片以太网控制 器。
将地址总线端口 A0~A7接 F340的管脚 P2.0~P2.7,数据总线端口 D0~D7接 P4.0~ P4.7, F340通过这两条总线对 CP2200进行寻址和数据收发。 INT 和 CS 和分别接 F340的管脚 P3.6和 P3.7;单片机通过管脚 P3.6控制 CP2200, CP2200通过 P3.7向单片机发出中断申请。
范文四：微喷灌溉技术在大棚灌溉系统中的设计应用
微喷灌溉技术在大棚灌溉系统中的设计应用
点击:603 日期:2012-11-7 15:01:12
李家振
徐州市山区节水灌溉示范基地,徐州, 2210008
摘要:微喷灌溉技术是节水灌溉的主要灌溉形式, 大棚灌溉采用微喷系统非常普遍, 微喷技 术在大棚灌溉系统中应如何进行设计应用, 才能达到要求, 笔者通过铜山县王庄温室大棚节 水灌溉示范项目的实施,对此问题进行了研究探讨。
关键词:大棚 微喷灌 节水灌溉应用
1 基本情况
微喷灌是通过低压管道系统, 以小的流量将水喷洒到土壤表面进行局部灌溉, 微喷灌的特点 是灌水流量小, 一次灌水延续时间较长, 灌溉周期短,需要的工作压力较低,能够较精确地 控制灌水量, 能把水和养分直接输送到作物根部附近的土壤中去。 该系统具有:灌溉均匀度 高; 施服方便; 省水; 适应性强; 操作简单, 管理方便等优点, 该技术特别适合于蔬菜大棚、 苗圃、花卉等灌溉。
王庄温室大棚节水灌溉示范项目位于徐州市铜山县王庄村境内, 整个大棚灌溉区南北长 198米, 东西宽 190米, 总面积 55亩, 该灌区共有日光能温室大棚 36栋, 主要种植蔬菜等高经 济作物。大棚沿东西方向布置,每栋棚长 90米,宽 7米,棚内蔬菜沿南北方向种植。灌区 地势平坦, 土质主要为砂壤土, 区内交通便利, 供电有保证。 考虑到大棚蔬菜灌水较为频繁, 同时为方便种植和灌溉,灌区设计拟采用微喷节水灌溉技术模式。
2 工程设计方案
2.1 设计技术参数
根据经验,结合当地实情,该系统设计采用如下设计参数:工程设计保证率 85%;蔬菜设计 日耗水量 Ea=6mm/d;土地湿润比 P=90%;设计灌水均匀度 Cu=90%;灌溉有效利用系数 η=0.9。
2.2 灌水器选择
灌水器选用北京绿源产悬挂式微喷头。微喷头在 20m 工作水头时的流量为 40l/h,喷头流态 指数 X=0.5。
2.3 工程规划与布置
2.3.1 水源及首部工程。 设计灌溉水源取自灌区内的机井, 水泵采用潜水电泵, 进出水口主 要设有闸阀、止回阀等控制保护装置。
2.3.2 管网布置。东西向主管道铺设长度为 95m ,从水源处向西沿地块中间布设;南北向 支管道沿生产路东侧,对称布设在主管两侧,南北两根支管总铺设长度为 176m ;南北方向 相邻两个大棚共用 1个供水通道,即通过 Φ40UPVC 短管与支管相接取水。
2.3.3 棚内微喷灌布置。设计棚内喷头间距 1.5m ,行间距为 2.3m ,每座大棚沿东西向各布 设三条毛管,单根毛管铺设长度为 90m ,毛管采用 Φ32PE 黑管,微喷头与毛管之间采用直 径 Φ4mmPE 管相连接。
3 微喷灌溉制度的确定
3.1 设计灌水定额
I=β(Fd- Wo) Z P
式中:I :一次灌溉用水量, mm ;
β:土壤中允许消耗量,以占地土壤有效含水量的比例计,取 40%;
Fd :田间持水量,占土体 12%;
Wo:土壤凋萎含水量,占土体 4%;
Z :计划湿润深度,取 0.3m ;
P :土壤湿润比,为 90%。
代入数据求得:I=[40×(12-4)×0.3×90]/1000 =8.64(mm)
3.2 设计灌水周期计算
T=I/Ea
式中:Ea - 微喷灌日耗水强度, Ea=5mm/d; T - 轮灌周期, d
将 I 、 Ea 值代入公式算得:T=8.64/5= 1.73(d) 取 T=2d
3.3 一次灌水延续时间计算
t=ISeSL/ηq
式中:t :一次灌水延续时间, h ;
I :一次灌溉用水量(mm ) , 取 8.64mm ;
Sl :毛管间距(m ) ,取 2.3m;
Se :灌水器间距(m ) ,取 1.5m ;
η:灌溉水利用系数, η=0.9;
q :灌水器(微喷头)流量(l/h) ,取 40 l/h;
代入以上数据算得:t=8.64×1.5×2.3/(0.9×40) =0.83h 取 t=1h
3.4 轮灌组数的确定
为了使每个轮灌组灌水时水泵出水量基本相等,压力比较均匀,缩小管径,降低工程投资, 本系统设计采用轮灌工作制度。 即根据实际毛管布设情况, 对毛管实行分组轮流供水, 即每 次灌溉有 2条毛管同时工作。轮灌组数计算如下:
N = CT / t
式中:C —每天灌溉时间,取 C=9h;
将以上数据代入上式,则轮灌组数目:N = 9×2 /1 =18(组 )
4 灌溉系统流量推算
4.1 毛管流量推算
一条毛管的进口流量为:Q 毛 = qL毛 /S
式中:q —毛管出水口流量, q=40L/h; L 毛—毛管长度, L 毛 =90m; S 毛—毛管上出水口 (微 喷头)间距, S=1.5m。
将以上数据代入上式,计算出各条毛管的流量为:Q 毛 = 40×90/1.5 = 2400(L/h)
4.2 连接管、支管流量计算
根据设计灌溉制度可知, 1条支管仅控制 1条连接管,因此其流量相同,每条支管为单向控 制 3条毛管(即一次灌溉一个大棚) 。故 Q 支 = Q连 =3Q毛 =3×2400=7200(l/h) 。
4.3 干管流量推算
干管流量 Q 干 =2Q支 =2×7200=14400(L/h)。
5 管网水力计算
5.1 毛管水力计算
5.1.1 毛管管径的选择
根据规定,毛管选用柔性好的 PE 黑管。根据经验,本设计大棚微喷毛管选用 Φ32PE 黑管。 5.1.2 毛管进口水头计算
毛管进口水头根据下式计算
ho=hmax+ka(Nqd ) mso
式中:hmax - 灌水器最大工作水头;
s0 - 毛管进口到第一个出水口距离 ,0.75m ;
a-系数 , a =1.006×10-5D-(0.123lgD+4.885) =0.32×10-7;
L-灌水器与毛管连接管的距离 , 取 0.3m ;
m=指数 , m =1.753(D/2.5) 0.018 =1.761;
k -局部损失加大系数,取 1.1;
s-出水口间距, 1.5m ;
qd-微喷头流量,取 40l/h;
N- 一条毛管出水口数量 ,N=60个;
hd -微喷头设计工作水头 , 取 20 m;
qv - 流量偏差率, 0.2;
x- 流态指数, 0.5;
将以上数据代入公式计算得
hmax =(1+0.62qv) 1/xhd+8.45×10-4qd1.696L+1.34×10-5qd2
=(1+0.62×0.2) 1/0.5×20+8.45×10-4×401.696×0.3+1.34×10-5×402 =25.3+0.09+0.02 =25.41(m )
ho =hmax+Ka(Nqd ) mso =25.41+1.1×0.32×10-7×(60×40)1.761×0.75 =25.43(m) 5.2 连接管水头损失
将 Q 棚 =7.2m3/h代入经济管径计算公式,计算连接管经济管径应为:
D 连 =13×Q 棚 0.5=13×7.20.5=34.9mm,
故设计连接管选用 Φ40UPVC 管,由于连接管沿程多孔出流,其沿程水头损失用下式计算: h 干 = KfSqdm/db[(N+0.48)m+1/ (m+1) - Nm(1- So/S)]
式中:h 干—等距多孔管沿程水头损失, m ;
S —孔口间距 ,m ,为 2.3m ;
So —多孔管进口至首孔的间距 ,m ,取 1.2m ;
N —分流孔总数,取 3个;
qd —单孔设计流量 l/h,取 2400L/h;
m —流量指数,取 1.77;
b —管径指数,取 4.77;
f —摩阻系数,取 0.464;
d —管内径, mm ,取 d=36mm。
把以上数据代入上式计算得:
h 干 =1.1×0.464×2.3×24001.77/ 364.77×[(3+0.48)1.77+1/(1.77+1) - 31.77(1-1.2/2.3)]=0.34(m)
5.3 干、支管水头损失计算
5.3.1 支管水头损失计算
假定支管用 Φ63PVC 管,则支管内径 d=58mm,用下式计算支管水头损失。
h 支 =1.1f×Q 支 m/db×L
式中:h 支—支管水头损失, m ; Q 支—支管设计流量 l/h,取 7200L/h; m —流量指数,取 1.77; b —管径指数, 取 4.77; f —摩阻系数, 取 0.464; L —支管最大长度, m , 取 L=95mm。
把以上数据代入上式计算得:H 支 =1.1×0.464×74001.77/ 584.77×95=1.33(m)
5.3.2 干管水头损失计算
假定干管用 Φ90PVC 管材,则干管内径 d=84mm,干管水头损失计算如下:
h 干 =kf Q干 m/ db L
式中 k=1.1, f=0.464, m=1.77, b=4.77, Q 干 =14400L/h, L=95m。
将以上数据代入上式计算得:h 干 =1.1×0.464×144001.77/ 844.77×95=0.74(米 )
5.4 系统总扬程
H 总 =h干 +h支 +h连 +ho+△ H+h动水位
式中:H 总 -系统总扬程
△ H-水泵、吸水管及首部设备的水头损失,假定 5.0m ;
h 动水位 -水源动水位 , 取 7m
代入数据得:H 总 =0.74+1.33+0.34+25.43+5+7=39.84(m)
5.5 水泵选型及动力配套
根据系统扬程 H 总 =39.84m,流量 14.4m3/h,查水泵性能表,拟选用 200QJ20-54/4型潜水 泵,配套功率为 5.5KW 。
6. 小 结
工程设计方案结合实践经验, 采用假设验证方法对灌溉管网管径进行了优化选型, 相比传统 设计方法较为简单、 直观、经济。王庄大棚微喷项目在采用上述设计方案进行实施后, 工程 验收不仅达到了原设计要求, 灌溉效果也比较理想。 鉴于徐州市目前蔬菜大棚种植面积在逐 年扩展, 发展高效农业需要推广应用微喷等一系列先进节水灌溉技术。 因此, 做好项目设计 优化工作尤为重要, 只有抓好工程规划设计, 才能保证节水灌溉工程达到设计要求和经济高 效。
范文五：温室大棚用到的智能灌溉系统由哪些部分组成？
在温室大棚的种植过程中，由于棚内温湿度相对外界要高不少，在灌溉的时候需要注意的是检测土壤中的水分含量，如果土壤湿度把握不精确，很容易对作物种植造成损失。所以在现代温室种植的过程中，智能温室通常使用智能灌溉系统。
智能灌溉系统可以根据不同地区的不同温室大棚的实际情况来确定灌溉方式和灌溉设施的选择，可以选择喷灌或者滴灌，也可以根据不同的作物选择不同的喷滴灌布局。常规的温室大棚智能灌溉系统由数据采集中心，数据传输中心，数据存储中心，数据显示，控制中心和执行机构组成。通过这些部分的联合运作来达到智能控制灌溉的目的。
1、数据采集中心。
智能灌溉系统的数据采集是由土壤水分（湿度）传感器来完成的，土壤水分传感器能够实时的将土壤表面和土壤内部的水分情况通过数据传输中心将数据传输于分析和控制中心，也能实时的显示在传感器显示器，PC端，App端或者智能DTU上。
2、数据传输中心。
采集的数据通过有线方式或者无线779M频段传输到数据存储、分析、显示端，无线抗干扰能力强，传输距离远。有线传感器数量使用较多的话布局稍微复杂一点。
3、数据存储中心。
将采集的数据存储于DTU的内置SD卡或者直接上传于PC机并且存储于PC机的硬盘内，以便用户查阅和导出相关数据，导出的数据可用作历史数据，对于土壤质地和农作物生长走势进行分析和后期预处理。系统并且外接打印机，可以将数据打印出来进行纸质存档。
4、数据显示中心。
采集数据的传感器本身可以通过自带的LED显示屏数字式的显示数据；智能DTU也能很直观的进行分类显示各个区域的水分情况；数据如果传输到PC机上，那么可以通过PC机上的软件系统显示数据。也可以在手机app上观察数据。
5、数据分析中心。
数据传输到分析中心之后，经过对数据的处理和分析，跟预设值进行对比，再发出命令是否需要进行灌溉等一系列动作。
6、控制中心。
控制中心用于控制灌溉设备，控制中心通过接受上级指令对温室大棚进行分区域控制灌溉。主要是通过监测的实时数据来选择控制的区域和流量。可以根据用户设定的上下限值自动控制，也可以手动控制。
7、执行机构。
执行机构由灌溉设备组成，包括管道、储水缸、阀门、电磁阀等。
在温室大棚的种植中，利用智能灌溉系统可以很好的节约人力和水资源，并且可以将肥料溶解于水中进行喷灌，这样既能保证水分的充足，也能保证肥料的充足。
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