农业智能化.pdf农业智能化pdf,本文详细介绍了介绍了农业环境智能检测与自动化管理系统的应用。感节

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详细说明：农业智能化pdf,本文详细介绍了介绍了农业环境智能检测与自动化管理系统的应用。感节点,可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度光照强度、植物养分含量、土壤中的PH值、电导率等参数。监测中心接收无线传感汇聚节点发来的数据,并根据以上各类信息的反馈,由自动控制系统通过无线传输网络下达指令,可分区域的控制阀门,对农业园区实现精准的自动灌溉自动进行施肥、自动喷药等自动控制。 (3)实时图像与视频监控功能:通过多维信息与多层次处哩实现农作物的最仕生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业牛产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监控为物与物之问的关联提供了更直观的表达方式。比如:哪块地缺水了,在物联网单层数据上看仅仅能看到水分数据偏低。应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据来作决策。因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端,而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用,直观地反映了农作物生产的实时状态,引入视频图像与图像处理,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。、数据采集分系统目前,中国的农业环境信息监测系统往往采用有线的连接方式实现传感器与数据采集模块的通信,其明显的缺隋是现场安装与布线连接繁琐、设备移动性较差、组网复杂、成本较高,甚至在有些场合难以实现。还有一些监控系统虽然采用无线连接方式,但是系统能量消耗过大,连续工作时间过短,可靠性较差,需要频繁进行维护。这些因素极大地限制了农业环境监测系统在生产实际中的推广应用。近年来,随着无线传感器网络( Wireless sensor Network,WSN)和移动无线通信技术的发展,为农业环境信息的采集提供了有效的途径。前者具有自组织、无需布线、即插即用、智能性强、健壮性好、成本低等优点。通过无线通信的方式,部署在农业区域内的廉价小型无线传感器节点组成一个多跳的自组织智能网络系统,可以实现对影响农作物生长的重要元素,如空气温湿度、上壤温湿度、上壤养分的氨磷钾含量、I值、太阳辐射照度、风向风速、降雨量、 CO2浓度等进行采集和监测,并将采集到的监测数据通过公共移动通信网络传送到远程数据处理监搾指挥中心,实现农ψ 环境信息的实时监控和管理。系统主要由各类传感器、无线发射模块、太阳能电池板、蓄电池和处理器组成。其工作原理就是通过各类传感器将各类环境信息变成电信号由处理器根据相关原理分析、处理后由无线收发模块发送到数据处理屮心,农业专家系统分析后发出管理指令, 分系统示意框图如下数据监控中心农业环监中心下农志家智能第系统网终传输 3G/GPRS/WIFI 像憊机现场眾集与控制无线中心节点无线中心节点上AD 线控制器无线由节点无线由节点无线控制普盖|除温线氨度传盛瓷巴统传土温湿度传感器 3.1数据采集点传感器传感器是将外界信息数据转换为电信号的装置。所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成。数据采集点传感器主要有温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、C02传感器、土壤温湿度传感器、土壤氨磷钾养分传感器、HH值传感器风向、风速、雨量传感器等。主要传感器技术指标笑型技指标响应时间<8,平均功耗:50uW(25℃,33V,1次秒),供比电压:24-55V, 汽气温湿空气温度测量范围:40-1238℃,精度:±0.℃(25℃), 空气湿度测量范伟;0~100%精度:±2%RH(25℃) 响应时间<8s,平均功耗:150uW(25℃3.3V,1次/秒),供电电压:24-55V 十温渌|+塘湿度测量范围:40-1238℃精度:±05℃(25℃), 土壤湿度测量范围:0~100%精度:士3%RH(25℃) 无需供电光强测量范围:0~20000ux,光谱范围:320~73hm(可见光), 光红外灵敏度比:10% ,预热时间:120s.平均功耗:100mW(25℃,5V,1次),供电电压:47~5.5V 二氧化碳 CO2度测量范围:0-2000pm,精度:±20±5%ppm(0-40℃) 工作温度范:0到50長氏度响应延误:在140 ppm Nh4 as N溶液中低于30 秒,分辨率及精度:0lmv 工作温度范:0到50摄氏度响应延误:在400pm溶液中低于30秒分辨率及精度:01mV O-100%Vol重复性误差:小于1% 土爆水分温度范田:一60切85℃精度,士2 C 反应时间:1秒内完成90%的读数温度范伟:5到80° 范围:pH0-14 PH值 pH值等势线:pH值7(比时温度对pH值检测无任何影输出:592毫伏/H(25C 范围:0-360度精度:±3度,分辨率28125度,启动小于等于0.4m/s,环温-4055 风向范围:0-70m/s精度:士0.3±0.3vm/s.分辨率0.lms,启动小于等于0.4m/s,环温风 40-55 度降水量:4mm/min,准确度:04(≤10mm);4%>10mm),分辨率:0.1mm,工雨量作环增:-20+55℃:100%RH,承水口内自径:200mm 数锅采集记土壤水份传感器节点示意图 25 土壤养分传感器示意图 3.2无线收发模块无线收发模块釆用 ZigBee技术,是种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之问进行薮据传输以及典型的有周期性数据、间歇性薮据和低反应时间数据传输的应用。无线收发模块的基本构架如下图所示,主要由处理器模块、射频通信模块、电源供电模块组成。根据系统低成本、低功耗、高性能的设计要求,我们选择美国T公司的16位单片机MP430F149作为微处理器、美国TI公司的CC2530 作为射频芯片、美国 Linear公司的LTC3528作为电源芯片, 进而设计出符合农业环境监测要求的传感器节点 <0T 材出 N AvDI C2s1 L252 c252 c53 2 彩1 P生 5c12 XTaLt 主要特点 HTBee HTBee-PRO 高性能、低成本户外线的视线:300(100米) 室内城市:300(100米) 发射功率:1毫瓦(0dBm时) 户外线的视线:高达1英甲(1500 接收灵敏度:92dBm的发射功率:100毫瓦(20dBm的) 接收灵敏度:-100dBm的射频数据传输速率:250,000个基点低功率 TX电流:45毫安(33伏) TX电流:215毫安(33伏) RX电流:50安(33伏) RX电流:55皂安(33伏掉电电流:<10微安掉电电流:<10微安 33风电互补发电系统风光互补发电系统是一将太阳能和风能转化为电能的装置。该系统无空气污染、无噪音、不产生废弁物。因此风光互补发电系统是一种自然、清洁的能源。风光互补发电系统可以根据的用电负荷情况和资源条件进行系统容量的合理配置,即可休证系统供电的可靠性,又可降低发电系统的造价。无论是怎样的坏境和怎样的用电要求,都可做岀最优化的系统设计方案来满足用户的要求。风光互补发电系统是最合理的独立电源系统。这种合理性表现在资源配置最合理, 技术方案最合理,性能价格最合理。正是这种合理性保证了风光互补发电系统的高可靠性风光互补发电系统由太阳能发电板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成,发电系统各部分容量的合理配置对保证风光互补电系统的可靠性非常重要,可根据实际使用情况,分析用电负荷特征以及所处区域的太阳能和风能资源状况配置适合的一幣套系统。 3.3.1风光互补电源系统特点节能:用风能和太阳能转化为电能,用自然的可再生能源、取之不尽、用之不竭环保:无污染、无噪音、无辐射安全:12V/24V电压,绝无触电、火灾等意外事故方便:安装简洁、无停电、限电顾虑; 寿命长:科技含量高,控制系统智能化,性能稳定可靠,寿命长达15-20年。绿色环保:绿色能源、绿色照明,标志性强; 投资少:一次性投资,无限产出,不用市电长期受用,零维护适应性强、适应范围广:风光互补克服了环境和负载的限制, 应用范围广泛此电源系统可用于野外的公共电网的水泵等中小型设备供电;简单配置的太阳能也可用于采集监控点供电(不用换电池)。 3.3.2风光可补电源系统框图控风能发电系统风札 AC B 逆负光能发电系统变系叶光伏降载 DO 电压器阵列 DC 池也电路统逆变系统 SEWS240500150 = 核客户要甜定[ cating to custer require 四、智能喷灌分系统智能喷灌分系统主要由中心主控系统(数据处理监控指挥中心一个部分)、电磁阀、管网、及液体存储箱、数据传输系统等设备组成。可实现巫在控制室里,对传上来的采集等数据进行综合分析,利用于动或自动方式,足不出广的对

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