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大田滴灌自动控制系统
发布日期:2017-04-24   点击次数:963

1. 系统简介
大田滴灌自动控制系统(SeaIOT-AutoDI)是综合运用滴灌技术与各种物联网技术,设计的一套工业级农田自动灌溉控制解决方案。方案主要根据当前土壤温湿度状况、储水液位、以及水流量等,自动调节电磁阀的开合程度,达到滴灌水量大小可控的目的,可解决传统浇灌方式存在的费水、费电的问题,减少土壤结构破坏、改善生态环境的作用,同时省去了传统的有线控制系统布线带来的麻烦、大大降低了工程成本。
2. 系统构成
系统主要由各种工业传感器、工业控制设备、数据采集系统、太阳能供电系统、无线485模块、上位机等组成。其构成拓扑如图所示。
 
  
3. 硬件资源
(1)工业传感器:包括液位传感器、压力传感器、流量传感器、土壤温湿度传感器,分别检测储水箱水位、滴灌设备压力、流量以及农田土壤温湿度。
(2)工业控制设备:包括电磁阀、变频器等,用来调节滴灌设备的出水量。
(3)数据采集传输控制板:采用STM32系列微控制器作为数据采集、控制、无线远程自动控制系统的核心,它主要通过485总线与各种传感器和控制设备连接,读取传感器采集数据,发送控制命令,并通过433M频段与上位机通信。采集控制板支持12V/24V电源输入,支持JTAG调试接口,支持ZigBee模块,具有RJ45以太网接口和RS485总线接口。
(4)太阳能供电系统:可将太阳光转换为电能,为数据采集系统供电。阴天或储存电能不充足时,可采用普通交流电供电系统。
(5)无线485模块:是一款FSK无线透明数据收发模块,具有RS485接口,无线默认工作在433M频段,内部自动完成通讯协议转换和数据收发控制,具有尺寸小,功率大,灵敏度高,传输距离远,通讯数率高的特点。
(6)上位机:主要运行大田滴灌自动控制系统软件。
4. 软件资源
 
组态软件界面
系统软件主要是大田滴灌自动控制系统软件,它可采用组态或C#两种软件体系实现,具有良好的人机交互界面,如图所示。
5. 系统功能
滴灌技术是通过干管、支管和毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢滴水,可直接向土壤供应已过滤的水分的一种实用技术。采用该技术有效控制农田用水量,达到节约用水、减少土壤结构破坏、改善生态环境的目的。主要功能为:
(1)采集土壤温湿度、储水箱液位与水压的信息;
(2)设置时间对排队等候滴灌的分区(滴灌区)进行轮灌,每天2-3个区;
(3)可针对土壤的湿度情况,对排队等候滴灌的分区进行调整;
(4)可人工选择要滴灌的区;
(5)根据储水液位,在高于或低于上下限时报警,并在低限时结束滴灌;
(6)根据不同的滴灌区按参数调节变频器输入,以达到适宜的给水管压;
(7)能够实现人工滴灌和自动滴灌两种模式;
主要特点:
(1)无线485模块,通讯距离可达到1000~1500m,并且具有穿透墙的能力;
(2)采用太阳能供电系统解决了某些无法供电的应用环境;
(3)具有联网功能,实现通过网页控制;可以对历史数据进行查询和导出;