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大田滴灌自動控制系統(tǒng)

1. 系統(tǒng)簡介
       大田滴灌自動控制系統(tǒng)（SeaIOT-AutoDI）是綜合運用滴灌技術(shù)與各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計的一套工業(yè)級農(nóng)田自動灌溉控制解決方案。方案主要根據(jù)當前土壤溫濕度狀況、儲水液位、以及水流量等，自動調(diào)節(jié)電磁閥的開合程度，達到滴灌水量大小可控的目的，可解決傳統(tǒng)澆灌方式存在的費水、費電的問題，減少土壤結(jié)構(gòu)破壞、改善生態(tài)環(huán)境的作用，同時省去了傳統(tǒng)的有線控制系統(tǒng)布線帶來的麻煩、大大降低了工程成本。
2. 系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)主要由各種工業(yè)傳感器、工業(yè)控制設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、太陽能供電系統(tǒng)、無線485模塊、上位機等組成。其構(gòu)成拓撲如圖所示。
  
  
3. 硬件資源
（1）工業(yè)傳感器：包括液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、土壤溫濕度傳感器，分別檢測儲水箱水位、滴灌設(shè)備壓力、流量以及農(nóng)田土壤溫濕度。
（2）工業(yè)控制設(shè)備：包括電磁閥、變頻器等，用來調(diào)節(jié)滴灌設(shè)備的出水量。
（3）數(shù)據(jù)采集傳輸控制板：采用STM32系列微控制器作為數(shù)據(jù)采集、控制、無線遠程自動控制系統(tǒng)的核心，它主要通過485總線與各種傳感器和控制設(shè)備連接，讀取傳感器采集數(shù)據(jù)，發(fā)送控制命令，并通過433M頻段與上位機通信。采集控制板支持12V/24V電源輸入，支持JTAG調(diào)試接口，支持ZigBee模塊，具有RJ45以太網(wǎng)接口和RS485總線接口。
（4）太陽能供電系統(tǒng)：可將太陽光轉(zhuǎn)換為電能，為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電。陰天或儲存電能不充足時，可采用普通交流電供電系統(tǒng)。
（5）無線485模塊：是一款FSK無線透明數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，具有RS485接口，無線默認工作在433M頻段，內(nèi)部自動完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制，具有尺寸小，功率大，靈敏度高，傳輸距離遠，通訊數(shù)率高的特點。
（6）上位機：主要運行大田滴灌自動控制系統(tǒng)軟件。
4. 軟件資源
 
組態(tài)軟件界面
系統(tǒng)軟件主要是大田滴灌自動控制系統(tǒng)軟件，它可采用組態(tài)或C#兩種軟件體系實現(xiàn)，具有良好的人機交互界面，如圖所示。
5. 系統(tǒng)功能
       滴灌技術(shù)是通過干管、支管和毛管上的滴頭，在低壓下向土壤經(jīng)常緩慢滴水，可直接向土壤供應(yīng)已過濾的水分的一種實用技術(shù)。采用該技術(shù)有效控制農(nóng)田用水量，達到節(jié)約用水、減少土壤結(jié)構(gòu)破壞、改善生態(tài)環(huán)境的目的。主要功能為：
（1）采集土壤溫濕度、儲水箱液位與水壓的信息；
（2）設(shè)置時間對排隊等候滴灌的分區(qū)（滴灌區(qū)）進行輪灌，每天2-3個區(qū)；
（3）可針對土壤的濕度情況，對排隊等候滴灌的分區(qū)進行調(diào)整；
（4）可人工選擇要滴灌的區(qū)；
（5）根據(jù)儲水液位，在高于或低于上下限時報警，并在低限時結(jié)束滴灌；
（6）根據(jù)不同的滴灌區(qū)按參數(shù)調(diào)節(jié)變頻器輸入，以達到適宜的給水管壓；
（7）能夠?qū)崿F(xiàn)人工滴灌和自動滴灌兩種模式；
主要特點：
（1）無線485模塊，通訊距離可達到1000~1500m，并且具有穿透墻的能力；
（2）采用太陽能供電系統(tǒng)解決了某些無法供電的應(yīng)用環(huán)境；
（3）具有聯(lián)網(wǎng)功能，實現(xiàn)通過網(wǎng)頁控制；可以對歷史數(shù)據(jù)進行查詢和導(dǎo)出；