大田智能灌溉系统的构成及应用

为解决目前大型农场大田水稻种植中存在的灌溉用工难、管水难等问题,特研发了一套大田智能灌溉控制系统。该系统通过对农渠中的传统闸门进行改造,配合自主研发的智能灌溉控制器,可实现对无网、无电、无基础设施的农田进行智能化灌溉管理。为促进大田智能灌溉系统应用、提升国家粮食安全保障能力,现将大田智能灌溉云平台、智能灌溉控制器、灌溉小助手等大田智能灌溉控制系统的主要构成及其在上海农场的应用效果进行介绍。

基于微积分控制的智能灌溉动态监控系统设计

为了解决当前农田灌溉水肥配比不均匀、不精确的问题,借助微积分控制原理,设计了智能灌溉动态监控系统。系统分为监测部分和控制部分,监测部分加载了显示软件、监控软件、MySQL数据库、水肥浓度控制算法的工业计算机,控制部分是指嵌入式控制器及其外围电路。整个系统的工作过程为:用户设置灌溉施肥参数,监测部分通过TCP通信将灌溉指令发送给嵌入式控制器,控制器收到指令后,启动变频器和增压泵,由此打开水肥一体机的电动球阀,开始灌溉作业;与此同时,EC传感器、pH传感器、管道压力传感器、流量计实时采集灌溉过程中水肥溶液的相关参数,并发送给嵌入式控制器;由控制器将数据发送给监测部分,监测部分将采集的数据与设定阈值进行对比,如不满足误差,则启动水肥浓度控制模块,输出调节电动球阀的开合度的指令,从而调整水肥浓度,满足灌溉需求。

基于AT89S52单片机的稻作区智能灌溉控制系统设计

【目的】克服稻作区田间难以铺设电路等难题,实现田间灌溉无人化,提高安徽省稻作区灌溉智能化和精准化水平,探索利用新一代电子信息技术实现智能灌溉的可行性。【方法】本文设计了一种基于AT89S52单片机的稻作区智能灌溉控制系统,包括一体化提拉式水闸、灌溉硬件子系统和灌溉软件子系统。闸门采用一体化设计,集成了以AT89S52单片机为控制器的中央处理单元模块、传感器感知模块和太阳能供电模块;以Keil C语言开发了闸门终端控制软件,以C++语言开发了系统上位机控制软件。【结果】应用试验表明,本系统运行安全稳定,电机自动控制响应时间<1 s,闸门开度控制误差<1.5 mm,闸前、后水位控制误差<8 mm,数据传输丢包率最大为0.11%,自由出流状态下闸门流量计算误差<1%,淹没出流状态下闸门流量计算误差<1.2%。【结论】本系统运行安全稳定,在室外环境条件下响应速度快,可满足稻作区田间灌溉复杂环境下用水智能化和精准化的要求。

基于物联网技术的农业智能灌溉系统探究

目前,物联网技术广泛运用于现代农业生产中,有力地促进了我国智慧农业的发展。物联网由感知、传输、处理、控制等相关指令构成,传感识别、智能嵌入优势比较明显,利用物联网技术构建智能灌溉系统,可有效地解决传统灌溉系统水分利用率低、网络控制不稳定等缺陷,提高灌溉系统精细化程度,有力地促进智慧农业、数字农业的发展。对此,本研究重点论述了基于物联网技术的农业智能灌溉系统,并探究其应用效果,仅供参考。

基于Stacking集成学习的枣树智能灌溉系统设计与试验

南疆降雨量少,气候干燥,农业用水紧张,水资源节约尤为重要,针对此问题设计一套智能灌溉系统。系统使用阿里云服务器作为上位机,树莓派作为下位机,并搭建相应的操作页面。根据Penman-Monteith公式中需要的气象数据、过去7天需水量以及前1天气象数据为输入向量,作物需水量为输出向量,构建基于随机森林、BP神经网络与岭回归的Stacking集成学习预测模型。结果表明Stacking集成学习预测模型拟合系数R 2为0.973,且MAE、RMSE、MAPE三类误差更小,Stacking集成学习预测模型预测效果更强。灌溉试验中自动灌溉决策正确,系统运行稳定,为新疆地区农业提高水资源利用问题提供思路。

云南省洱海灌区水稻智能灌溉决策模型研究

提高有效降雨利用率,是节约灌溉用水的重要途径之一。为进一步提高稻田降雨利用率,基于水量平衡原理和作物水分生产函数,结合强化学习方法,构建考虑未来降雨的智能灌溉决策模型。收集了大理站点2012-2020年的实测气象数据和天气预报数据,对智能灌溉决策模型进行训练,将模型应用于云南省洱海灌区。结果表明:洱海地区天气预报存在一定的空报率和漏报率,TS评分较高,降雨预报质量较高。与常规灌溉决策相比,采用强化学习方法的智能灌溉决策,平均每年可以减少灌溉次数0.2次,节约灌水量6.5 mm,节水率为6.0%,提高降雨利用率3.0%,减少排水量6.2 mm,且未造成产量损失。因此,采用智能灌溉决策能在考虑未来天气情况下有效提高降雨利用率,节约灌溉用水,且不造成减产。

基于大豆生长信息的智能灌溉系统设计

针对目前我国大豆种植灌溉中存在的问题和技术难点,综合运用触摸屏及PLC智能监控、报警输出、智能配比等关键技术,基于大豆生长信息实施智能灌溉。该系统是由控制系统、监控系统、灌溉系统和信息采集四部分构成。监控系统是在触摸屏中实时监控大豆土壤成分和报警,将监控到的数据分析处理,对土壤环境进行水肥智能配比。灌溉系统由水桶、氮桶、磷桶、钾桶、混合桶和喷头组成。信息采集由伸缩杆、环境采集传感器构成,运用传感器采集土壤成分传送到监控系统中,进行实时反馈。本设计具有实时采集土壤信息、智能水肥配比、实时进行灌溉的特点,节约用水,合理施肥及灌溉,对智慧农业发展具有一定意义。

基于遗传算法的农田智能灌溉控制系统设计

为优化农田智能灌溉控制效果,缩短系统时延,文章提出基于遗传算法的农田智能灌溉控制系统设计。系统硬件部分包括以S3C6410型号微处理器为核心的控制模块以及数据存储模块。在系统硬件部分,采用PID算法设计智能灌溉控制器,并利用遗传算法进行控制参数寻优,实现智能灌溉控制。实验结果表明,设计方法的土壤湿度均匀性明显高于对比方法,最高时达到97%,控制时延均低于1.21ms,说明控制性能较好,具有较大的应用价值。

水稻大田智能灌溉控制系统设计

灌溉在农业生产中具有至关重要的作用,随着农业信息化步伐的加快,发展智能田间信息系统已成为智慧农业发展的必然需求,但水资源的短缺、现有大田灌溉系统智能化程度不高及控制精度不足已成为水稻灌溉现代化进程中的一大障碍。基于此,开发了一套适合水稻大田的智能灌溉控制系统,验证试验结果表明,该系统节水效果显著,控制精度高,整套系统可扩展性、适应性强,交互操作性好。

基于AT80C51单片机的物联网农业智能灌溉系统设计与实现

针对传统人工灌溉方式存在的灌溉不智能、不及时等问题,开发了一套基于AT80C51单片机的物联网灌溉系统,该系统能够通过温度与湿度传感器获取农田环境状况,并通过无线通信模块传输到远程数据中心。同时,该系统配套了灌溉系统阈值控制设备,可以根据需要对抽水泵进行调节控制。当系统判断农田土壤干旱时,环境条件触发系统阈值后及时抽水灌溉,使土壤始终保持适宜的温、湿度。经仿真试验和实际测试,以春、夏季不同生长阶段温室生菜为研究对象,智能灌溉下每株植物地上部分平均鲜重比传统人工灌溉至少增加11.31%;春、夏季智能灌溉的平均排水量分别比传统人工灌溉低64.96%和63.47%;春、夏季智能灌溉的灌溉用水效率分别比传统人工灌溉高68.03%和98.61%。该系统运行稳定,相关试验数据和试验现象符合预期。

基于PLC的立体花坛智能灌溉系统研究

当前立体花坛作为城市植物雕塑,虽采用了滴灌和微喷的灌溉方式,但其粗放的人工管控方式,存在浪费水资源的问题。基于互联网和可编程逻辑控制器(PLC)设计了立体花坛智能灌溉控制系统,本系统控制逻辑原理是采集立体花坛基质土壤的湿度值,当其低于设定的湿度厥值时,控制系统自动启动灌溉程序。根据灌溉控制需求制定4条主控制程序,实现智能化灌溉的多方需求。通过本智控系统采集的基质土壤湿度值,成为基质土壤持水量的依据,为制定合理的灌溉制度提供有力的支持。按栽培基质土壤容重为0.27,湿度值在25%~50%计算,立体造型卡盆工艺灌溉时长为3.77min,直接栽植式工艺灌溉时长为6.35min,比人工控制灌溉时长要精准,实现节水30%以上。

离散仿射模糊逻辑的智能灌溉调度系统及其在精准农业中的应用

随着农业4.0时代的来临,多项关键技术推动了可持续农业的发展.物联网、人工智能等先进技术的广泛应用,使传统农业灌溉等方式成功转变为精准农业的现代解决方案.为了支持可持续的精准农业实践,利用低成本无线传感器网络(WSN),提出一种基于离散仿射Takagi-Sugeno(T-S)模糊逻辑的智能灌溉调度系统.该模糊逻辑系统充分考虑了作物和土壤水分的变化,实现了对灌溉的自适应精准调度.通过电容式土壤湿度传感器获取土壤含水量,系统能够准确判断土壤的水分状况,提高了灌溉调度系统的准确性.通过计算作物水分胁迫指数(CWSI)和土壤含水量,采用T-S模糊逻辑系统进行灌溉处理,以实现更精确的决策和更高的资源利用效率.通过WSN传感器节点的数据采集,实时监测土壤含水量,根据实际需求动态调整灌溉计划,有效降低水资源的浪费.仿真实验结果显示,相较于其他先进模型,该系统通过保持土壤水分亏缺在合理范围内,表现出更高的节水性.验证了该灌溉调度系统在精准灌溉调度方面的有效性和高效性.

设施农业智能灌溉系统节水与经济效益分析

该文介绍了山东滨州设施农业的发展现状和智能灌溉系统的应用情况,并从智能灌溉系统的原理与组成,以及节水效益的评价指标和计算方法等方面,分析了当地设施农业中智能灌溉系统节水与经济效益,旨在为相关从业人员提供参考。

基于NB-IoT的农业物联网智能灌溉控制系统设计与开发

本文针对农业灌溉中存在的水资源浪费和传统灌溉方式效率低下等问题,提出了一种新型的智能灌溉控制系统。该系统利用NB-IoT技术实现远程监控控制,通过感知节点采集土壤湿度、温度、光照等数据,并结合先进的数据分析算法,实现对灌溉系统的智能调控。实验结果显示,该系统为农业生产提供可持续发展的解决方案,在提高灌溉效率和减少水资源浪费方面效果显著。

现代化技术在农业智能灌溉系统中的应用

农业智能灌溉系统融合了计算机、物联网、遥感等技术,可以实时收集农业灌溉信息,全方位监测水位,实现对农田灌溉的智能化控制和管理。基于此,文章针对农业智能灌溉系统进行阐述,介绍了农业智能灌溉系统概念及适用范围,分析了农业智能灌溉系统对于现代化技术的具体应用,探讨了未来智能灌溉技术主要发展趋势。研究结果表明,农业生产应用智能灌溉系统,可以达到降低人力成本、提高自动化生产效率、节约水资源的目的。未来,随着科技的不断发展,农业智能灌溉系统在现代农业中的应用前景将更加广阔,为农民带来更多的收益。

基于物联网的水肥一体化智能灌溉系统的设计与研究

随着水肥一体化智能灌溉系统的发展,以广西农业职业技术大学信息工程学院园区与广西天峨县龙滩珍珠李种植基地作为研究实验基地,对水肥一体化智能灌溉系统进行设计研究及其效益分析。智能灌溉系统主要包括大数据平台、气象环境监测系统,土壤灌溉控制系统,智能施肥控制系统,远程土壤墒情监控系统,灌溉管道、流量、远程作物生长监测系统六大部分。通过效益分析结果表明,基于物联网的水肥一体化智能灌溉系统应用效果显示,其省工节水增收效果显著。

智能灌溉小车的设计与实现

本项目通过智能小车采集土壤湿度,土壤干性程度,通过湿度传感器进行土壤湿度识别,当其湿度小于平均土壤湿度时,传感器将此指令传达给智能灌溉车,智能灌溉车将打开水泵阀门,进行土壤灌溉,当其湿度平均值处于正常湿度情况,小车则会继续循迹前进,在需要灌溉地段,通过对地形检测和灌溉策略,智能灌溉小车可以通过检测减少水资源的浪费,提高灌溉效率,降低农业生产的成本。

大田玉米智能灌溉系统设计与试验

该研究基于玉米生长周期的需水需求设计了一套智能灌溉系统方案。通过为期一个生长季的试验,比较了传统灌溉方法和智能灌溉系统在玉米生长、产量、水资源利用效率及作物品质方面的差异。结果显示,智能灌溉系统不仅显著提高了玉米的生长速度和总产量,而且在节省灌溉水资源方面也取得了显著效果。

基于物联网技术的智能灌溉系统设计

物联网技术的发展与应用,推动着高效节水和灌溉现代化的建设与改造,发展低能耗、高质量、多功能、易管理的智能灌溉,将是节水灌溉行业未来的方向。本研究探讨了如何利用物联网技术构建一个智能化灌溉系统,通过传感器、云平台、无线通信以及物联网等技术与设备的集成,实现灌溉作业的智能分析、可视化管理和精准控制。系统可广泛应用于农业滴灌、园林园艺、草坪浇水、绿化工程、家庭花园、喷灌作业等领域,不仅能够提高水资源利用率,还可以减少人工投入、降低管理成本、提高灌溉效率,以期为智能灌溉技术的发展和推广提供一定的参考和借鉴。

果树容器育苗栽培中智能灌溉模型的应用

近年来,随着中国城镇化进程的不断推进,果树种植规模不断扩大,果树容器育苗将成为果树苗木培育与更新的主要模式。以其独特的栽培特性,果树容器育苗较大田育苗有其独特的优越性,但在实践中,水肥管理是关键的技术问题。采用智能化技术,综合运用栽培方式,可有效节约人力、物力资源,推动苗圃规范化管理。