基于無線傳感器網(wǎng)絡海洋水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-07-24 21:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 匯聚節(jié)點的工作流程如圖5所示。 對于網(wǎng)關節(jié)點的設計，接收數(shù)據(jù)部分仍采用CC2420無線收發(fā)模塊，可以采用統(tǒng)一的傳輸協(xié)議，保證傳輸?shù)目煽啃?；由于還要進行數(shù)據(jù)的處理，網(wǎng)關節(jié)點就不附加傳感器了，以便提高處理器對數(shù)據(jù)的處理能力，MCU統(tǒng)一采用MSP430F149單片機；同時，監(jiān)控中心一般遠離監(jiān)測點，需要采用GPRS模塊來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。其工作流程如圖6所示?！ ? 結論 本文設計的有關海洋水環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡綜合運用了無線傳感技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡技術、無線通信技術和分布式智能信息處理技術，將功能相同或不同的無線智能傳感器構成網(wǎng)絡化、智能化的傳感網(wǎng)絡，大大提高了監(jiān)測海洋各項參數(shù)的傳感器的監(jiān)測能力。這樣的基于無線傳感器網(wǎng)絡的實時監(jiān)控系統(tǒng)采用中短距離、低功耗無線網(wǎng)絡，射頻傳輸成本低；可根據(jù)需要采用多種供電模式，節(jié)能效果好；可實現(xiàn)靈活的快速組網(wǎng)和自動配置，擴展性好?！∫陨小 ∈澜缟衔⒐嗉夹g的發(fā)展最有代表性的國家首推以色列，其溫室種植全部采用微灌，以滴灌為主。擁有像耐特費姆、普拉斯托、美滋雷鷗等多家世界著名灌溉公司。 以色列溫室滴灌的最高水利用率為95%，其滴灌產(chǎn)品分為兩類：一是滴管類，二是滴頭類。目前普遍流行的是一體化滴灌管(帶)，即滴頭和滴灌管結合為一體、安裝使用非常方便。滴頭間距一般為50、 7100cm，有的一次性使用，有的壽命可長達20年。最新的產(chǎn)品主要是壓力補償型的內(nèi)鑲式滴管，有效提高了灌水均勻性，便于機械化長距離鋪設。滴頭類產(chǎn)品種類也很多，有管上式滴頭、可拆卸滴頭、壓力補償?shù)晤^。其新近研制的壓力補償式滴頭可靠改變水流通道的長度來調(diào)節(jié)流量，且進入壓力補償?shù)臓顟B(tài)較快，均勻度較高，在水流進口還安有過濾裝置。在運行開始和結束有自沖洗功能，能減少堵塞?！ ∫陨虚_發(fā)了一系列用于溫室灌溉的微噴頭產(chǎn)品。每個微噴頭的耗水量大約在30L/h～300L/h之間，噴灑半徑1m～6m。這種灌溉方式可以使水的有效利用率達85%。開發(fā)出的系列化縫隙式、折射式、旋轉式微噴頭及連接件產(chǎn)品，材質(zhì)好、耐磨損、噴灑效果好、外觀精美。近幾年來推出的脈沖式微灌技術代表著一種新的灌水方式的應用，節(jié)水效果更好，但成本也相對較高?！ ∥⒐喾椒ǖ牟捎?，給施肥技術帶來了極大的變化，它導致了一個全新的概念——水肥灌溉的興起，滴灌系統(tǒng)進行施肥，直接接觸植物的根部，可以避免浪費，這是一般施肥方法所不具備的。自動施肥系統(tǒng)應用已非常廣泛，施肥器受計算機或小型控制器控制，以實現(xiàn)精確施肥。主要有泵注方式、文丘里式、壓差式、水驅動混合注入式等，其中水驅動混合注入式應用越來越廣泛?！ ∫陨杏性S多專業(yè)生產(chǎn)過濾器的廠家，根據(jù)用戶需要可提供幾個到幾十個過濾器組成的過濾站，專門用于處理微灌水源，且自動化程度高，采用了電磁閥控制開關和反沖洗。主要產(chǎn)品有網(wǎng)式、疊片式、離心式、砂石式過濾器。新型疊片過濾器的特點一是疊片流道設計采用曲面形式提高了過濾面積，擴大了水流量，減少了水頭損失；二是設計了反沖洗流道，在正常工作狀態(tài)下無需打開，僅旋轉外殼一定角度就可方便地實現(xiàn)反沖洗污物，十分方便?！ ∥⒐喾绞狡毡椴捎糜嬎銠C控制。埋在地下的濕度傳感器，可以傳回有關土壤濕度的信息。還有的傳感系統(tǒng)能通過檢測植物的莖和果實的直徑變化，來決定對植物的灌溉間隔。在溫室等設施內(nèi)較多使用小型灌溉控制器，這種設備通常能控制幾路或十幾路?！ ≡谝陨?，已經(jīng)出現(xiàn)了在家里利用電腦對灌溉過程進行全部控制(無線、有線)的農(nóng)場主。以色列開發(fā)出多個系列的農(nóng)業(yè)自動灌溉的配套閥門，如電動和水動遙控電磁閥、減壓閥、調(diào)壓閥、安全或止回閥、逆止閥和流量控制閥等。 美國 美國是目前世界上微灌面積推廣最多的國家，1991年就已超過了60萬公頃，約占全國當時總灌溉面積的3%，雨鳥公司生產(chǎn)出流量為2L/h、4L/h、8L/h的壓力補償?shù)晤^、非壓力補償?shù)晤^及應用廣泛的紊流壓力補償?shù)喂鄮?。該種滴灌帶紊流態(tài)出水，抗堵塞性較好，壓力補償功能使得出水均勻，并可埋于地下，減少蒸發(fā)損失。微噴頭品種較豐富，主要有折射式和旋轉式，每個系列有多種噴嘴和多種噴灑形式，并能方便裝拆和清洗。配套產(chǎn)品也很發(fā)達，包括多系列的濾網(wǎng)過濾器、壓力調(diào)節(jié)器、化肥——農(nóng)藥注入器及各種類型的控制器。化肥——農(nóng)藥注入器是由泵輔助將溶液連續(xù)定量注入微灌管道的專用裝置，擁有1～4個流路，注入流量為O～57L/h，每一路均配有流量計和調(diào)節(jié)閥。同時也生產(chǎn)系列文丘里式化肥——農(nóng)藥注入器。電磁閥品種規(guī)格非常豐富，有的產(chǎn)品帶過濾功能，能在運行狀態(tài)下清洗，還有的產(chǎn)品帶調(diào)壓組件，保證壓力恒定?？刂破饔袡C械電子式和電子式交流與直流多種自動控制器，其中ESPMC控制器分11232及40站6種型號，最多可控制 120個電磁閥，可設置4種控制程序，一站可在一天內(nèi)多次開啟，適合微灌頻繁的特點。在溫室使用自動灌溉控制效果尤為明顯?！ “拇罄麃啞 “拇罄麃喪鞘澜缟贤茝V微灌面積較多的國家之一。其制造的薄壁滴灌帶滴頭貼壓在漓灌帶內(nèi)壁上，多進口入口過濾、紊流流道和激光狹道出口提高了防堵能力，同時減少了根
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