基于無線傳感器網絡的精準農業(yè)灌溉技術畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 20:20 本頁面
【文章內容簡介】 公司開發(fā)了無線傳感器網絡自動灑水系統(tǒng)，傳感器感應土壤的水分，并在設定條件下與接收器通信，控制灌溉系統(tǒng)的閥門打開、關閉，從而達到自動節(jié)水灌溉的目的。澳大利亞的 CSRIO ICT Center 將無線傳感器節(jié)點安置在動物身體上對動物的生理狀況(脈搏、血壓等)和外界環(huán)境進行監(jiān)測，避免了有線線路對動物生活的干擾，研制成完善的草地放牧與動物模型。藍會立、張認成、毛思文(2005)針對目前我國倉儲行業(yè)糧情檢測系統(tǒng)存在的不足，提出了一種基于無線傳感器網絡的設計方案，主要進行了無線溫度傳感器節(jié)點的硬件結構和軟件設計，用來監(jiān)測糧食儲備庫溫度的變化，具有精確度高、穩(wěn)定、使用方便的特點。馮友兵、張榮標、谷國棟(2005)針對農田灌區(qū)范圍廣、數(shù)據量大、實時傳輸難的特點，提出在節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)中利用無線傳感網絡傳送農作物需水信息的方案，該方案解決了灌區(qū)信息實時傳輸?shù)膯栴}，根據農田灌區(qū)的具體情況，結合無線傳感網絡的特點，設計了一個切實可行的灌區(qū)無線傳感網絡系統(tǒng)，系統(tǒng)中解決了網絡結構、節(jié)點定位、路由和能量監(jiān)控等問題。孫程光(2007)通過應用 PTR8000 無線收發(fā)模塊,配合 VB 和 Flash 技術組成上位機系統(tǒng)，解決了溫室里因大量布線而導致安裝維護困難的問題。同時能夠組成簡單網絡，迎合了傳感器的無線化、網絡化的趨勢，并建立了具有高度智能化、人性化操作平臺的智能溫室環(huán)境監(jiān)視和控制系統(tǒng)。此外還有基于無線傳感器網絡的溫度、土壤水分以及酸堿度的農業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)；養(yǎng)豬場監(jiān)測母豬行為與個體健康狀況的無線傳感器網絡系統(tǒng)；為防疫控制的動物運輸與運動過程無線實時跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)；還有利用無線傳感器網絡系統(tǒng)監(jiān)測牧場中牛的活動，防止兩頭牛相互斗爭等農業(yè)應用系統(tǒng)均有報道。近幾年來，隨著無線傳感網絡的持續(xù)深入研究，利用無線傳感網實施農田精準灌溉已被證明是可行的且擁有廣闊前景。二、國內外研究現(xiàn)狀國外現(xiàn)狀采用節(jié)水和節(jié)能的精準灌溉方法是當今世界供水技術發(fā)展的總趨勢。精準灌溉系統(tǒng)在國外發(fā)達國家起步比較早，推廣比較快，技術發(fā)展較為成熟，特別是美國、以色列和加拿大等國，先進的電子技術、計算機和控制技術運用到了農業(yè)供水中，大大提高了用水效率和生產力。美國是世界上研制開發(fā)精準灌溉最早的國家之一,目前有 20 %的耕地、80%的大農場都已經實行精準灌溉模式,給農場主帶來了明顯的節(jié)約效應和規(guī)模效益，并將于 2010 年前得到廣泛普及。美國的用水管理水平也很高, 一些灌區(qū)做到了土壤墑情監(jiān)測和灌水預報相結合, 從渠道取水、渠道(或管道) 輸水、田間灌水全部實行自動化管理, 統(tǒng)一調度、優(yōu)化配水, 減少了輸配水損失和渠道棄水, 大大提高了水的利用率。以色列位居沙漠邊緣，降雨量少，年降雨量僅 20～50mm，是一個極度干旱少雨、土壤瘠薄的國家，發(fā)展精準灌溉對他們至關重要，為克服區(qū)域水源缺乏，以色列目前已經研制出世界上最先進的噴灌、滴灌、微噴灌和微滴灌等精準灌溉技術，完全取代了傳統(tǒng)的溝渠漫灌方式。境內所有的水源均聯(lián)合在一整體管網內，利用各種輸水管網經由主管道將水自北部運送到中部和南部干燥地帶。耕地下面的濕度傳感器可以傳輸有關土壤濕度的信息，通過直接接觸植物的根部，傳感器系統(tǒng)根據檢測植物的莖和果實的直徑來決定植物的灌溉間隔。無論灌溉區(qū)域大小，完全由計算機控制，根據土壤的吸水能力，作物種類，作物生長階段和氣候條件等定時、定量、定位為農作物供水。不僅使水資源利用率達 95%以上，而且大幅度地提高了農作物的單位面積產量，農民的生產經營環(huán)境日益改善，經濟效益不斷提高，農民戶均年收入普遍達到 5 萬～8 萬美元。世界其他國家如意大利、德國、法國、日本、俄羅斯、加拿大、澳大利亞和韓國等也都積極發(fā)展精準灌溉技術，有些國家已經開發(fā)成功并形成系列的灌溉控制器產
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