基于组态软件的土壤墒情远程监测系统

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土壤墒情监测系统开发与预报模型研究的开题报告

土壤墒情监测系统开发与预报模型研究的开题报告一、研究背景随着农业现代化的不断推进，土壤墒情监测系统及预报模型的研究逐渐得到关注。

土壤墒情是指土壤含水量、湿度等因素的变化情况。

土壤墒情的高低程度及变化趋势对于农作物生长、灌溉、排水等具有极为重要的作用。

因此，土壤墒情监测系统及预报模型的研究对于促进农业生产、提高粮食产量及质量、科学合理利用资源等方面均有重要的意义。

二、研究目的本研究旨在开发一套基于土壤墒情检测的系统，建立相应的预报模型，以实现对土壤墒情的实时监测及预测。

三、研究内容1. 国内外土壤墒情监测与预报研究现状分析；2. 土壤墒情监测系统的硬件设计：包括传感器、数据采集、通讯等方面；3. 土壤墒情预报模型的建立：选取合适的预报指标、编写数据处理程序、采用不同的模型进行预测等方面；4. 系统测试与优化：进行实验验证，对系统进行优化和改进。

四、研究方案1. 国内外土壤墒情监测与预报研究现状分析本阶段主要基于文献资料，对国内外关于土壤墒情监测及预报研究现状进行分析，包括传感器类型、数据采集方式、预报模型的建立等方面。

通过对现有研究成果的总结和分析，明确本研究的优势和创新点。

2. 土壤墒情监测系统的硬件设计在本阶段中，将设计一个完整的土壤墒情监测系统，该系统包括传感器、数据采集、通讯等模块。

传感器模块用于检测土壤温度、湿度等数据，数据采集模块用于对传感器数据进行采集和存储，通讯模块用于将数据传输到服务器端进行处理。

3. 土壤墒情预报模型的建立在本阶段中，将选择相关预测指标（如天气、降雨量等）作为预报因子，构建适宜的预报模型。

预报模型将采用机器学习、回归分析等方法，通过对历史数据的学习，进行预测土壤墒情变化的趋势。

4. 系统测试与优化本阶段将进行系统测试，实验将采用不同的实验条件，对系统进行测试和分析，找到其中潜在的问题，对系统进行优化。

五、预期成果1. 设计出一套基于土壤墒情检测的系统；2. 建立高精度的土壤墒情预测模型；3. 实现土壤墒情的实时监测及预测；4. 发表学术论文和申请专利。

土壤水分监测系统设计与实现

土壤水分监测系统设计与实现近年来，随着人类活动的不断增多，土地的利用和管理也受到了越来越多的关注。

而土壤水分作为土壤中的重要成分，是影响作物生长和土地使用效益的重要因素之一。

因此，对土壤水分进行监测和管理，成为了现代农业管理不可或缺的一部分。

本文将介绍一个基于物联网技术的土壤水分监测系统的设计和实现。

一、系统概述土壤水分监测系统是一种基于物联网技术的远程监测系统，主要用于对农田中的土壤水分进行实时监测。

系统由以下三部分组成：1. 传感器模块：该模块用于实时监测土壤水分，利用电磁波技术和微控制器技术进行数据采集和传输。

传感器将采集到的土壤水分数据传输给控制器模块。

2. 控制器模块：该模块用于控制传感器模块的工作状态，并进行数据处理和存储。

控制器模块将处理后的数据传输给数据传输模块。

3. 数据传输模块：该模块用于将处理后的数据传输到云端服务器，以便用户可以通过手机或电脑等终端设备远程监测土壤水分的情况。

二、系统设计1. 传感器模块设计传感器模块主要由电磁波测量器和微控制器组成。

电磁波测量器用于测量土壤水分，微控制器则用于转化和处理电磁波测量器测量到的土壤水分数据，并传输数据到控制器模块进行处理。

2. 控制器模块设计控制器模块主要由处理器、存储器、数据处理和传输模块组成。

处理器负责对传感器采集到的数据进行处理，存储器用于存储处理后的数据，数据处理和传输模块用于将数据传输到云端服务器。

3. 数据传输模块设计数据传输模块主要包括网络通信模块和数据传输协议。

网络通信模块用于将处理后的数据传输到云端服务器，数据传输协议则用于规定数据传输的方式和格式。

三、系统实现1. 传感器模块实现传感器模块采用了电磁波测量器和微控制器的组合，可以实现对土壤水分的实时监测。

具体实现方法是：电磁波测量器将土壤水分转化为电信号，然后微控制器将电信号进行处理和传输，最终传输到控制器模块进行处理。

2. 控制器模块实现控制器模块采用了处理器、存储器、数据处理和传输模块的组合，可以实现对传感器采集到的数据进行处理和存储。

基于Arduino的智能土壤湿度检测与控制系统设计

基于Arduino的智能土壤湿度检测与控制系统设计一、引言随着科技的不断发展，智能化设备在各个领域得到了广泛的应用。

其中，智能农业作为现代农业的重要组成部分，通过引入先进的技术手段，提高了农作物的产量和质量。

本文将介绍基于Arduino的智能土壤湿度检测与控制系统设计，旨在帮助农民更好地管理农田灌溉，提高农作物的生长效率。

二、系统设计1. 系统组成智能土壤湿度检测与控制系统主要由Arduino开发板、土壤湿度传感器、继电器模块和水泵等组成。

Arduino开发板作为系统的核心控制单元，通过连接土壤湿度传感器实时监测土壤湿度情况，并根据设定的阈值控制继电器模块来启动或关闭水泵，实现对灌溉系统的智能控制。

2. 系统原理土壤湿度传感器通过测量土壤中的电导率来判断土壤湿度情况，将采集到的数据传输给Arduino开发板进行处理。

Arduino开发板根据预先设定的湿度阈值，当土壤湿度低于设定值时，通过继电器模块控制水泵进行灌溉；当土壤湿度达到设定值时，关闭水泵停止灌溉，从而实现对土壤湿度的智能监测和控制。

三、系统实现1. Arduino编程首先，在Arduino集成开发环境（IDE）中编写程序，通过串口将传感器采集到的数据发送给Arduino开发板，并根据预设条件进行判断和控制。

具体代码如下：示例代码star：编程语言：arduinoint sensorPin = A0; // 定义传感器接口int sensorValue = 0; // 定义传感器数值void setup() {Serial.begin(9600); // 初始化串口通信}void loop() {sensorValue = analogRead(sensorPin); // 读取传感器数值 Serial.print("Soil Moisture: ");Serial.println(sensorValue); // 打印土壤湿度数值delay(1000); // 延时1秒}示例代码end2. 硬件连接将Arduino开发板与土壤湿度传感器、继电器模块和水泵按照电路图连接好，确保各个模块之间正常通信和供电。

土壤墒情监测系统

土壤墙情监测系统，知己知彼，感知农田每分钟变化土壤是农业根本，墙情是植物生长的基础，都是农业生产的基石。

因此，墙情监测作为基础农技，其推广与应用工作具有基础性、公益性。

所谓的墉情，指的是土壤适宜植物生长发育的湿度，也就是土壤的实际含水量，通常用百分比表示，计算方式为：土壤含水量=水分重/烘干土重XIo0%。

传统测量土壤墙情的方式以肉眼判断，配合手工进行，完全依靠人工现场调查，突出的缺点是测量慢、测量准确度低，一旦出现低温、干旱等重大气象灾害，预判迟缓的问题就会造成重大损失。

利用专业的设备在线观测土壤墙情，提前获知干旱或者湿涝情况，合理分配灌溉用水，也能保护农业生产。

如今，土壤墙情监测系统是推广节水农业新技术，实现科学用水、有效用水。

土壤墙情监测系统，由土壤温湿度传感器、无线通讯网络、管理云平台三部分组成，用来观测土壤中水分和含水量的专用仪器设备，可实现对土壤摘情（土壤水分、土壤温度）的长时间连续监测。

系统运行主要依据于传感器发射一定频率的电磁波，电磁波沿探针传输，到达底部后返回，检测探头输出的电压，由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量，由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量。

水分是决定土壤介电常数的主要因素。

测量土壤的介电常数，能直接稳定地反应各种土壤的真实水分含量。

通过GPRS/4G、RS485等方式将监测数据上传至环境监测云平台，进行数据的分析，使管理者更好观察土壤墙情变化，达到田间土壤墙情统一化管理。

加强土壤墙情信息的观测对农业生产来说作用是很大的，通过信息反馈的土壤水分变化情况，判断出气象环境的异常情况。

通过分析历史数据，正确判断是因为气象灾害的情况可能出现干旱。

以抗旱抗灾为总体目标，结合当地气候模型，借助云平台，创建了集土壤墙情及时监测、信息化管理、网络查询、分析预测为一体化的信息平台，制定抗旱生产调度计划方案，缓解灾难损害。

全线追踪记录被测自然环境中的气温、环境湿度、风力、风频等自然环境统计数据，记录时间长，24小时全天候在线监控。

土壤墒情监测系统解决方案

土壤墒情监测系统解决方案随着全球气候变化加剧，我国旱灾频发重发，干旱缺水问题日益突出。

为做好土壤墒情监测工作，应对旱灾威胁，促进农业发展方式转变和农业可持续发展，特制定本方案。

一、总体要求各级农业部门要进一步强化土壤墒情监测，大力推进监测站（点）建设，建立健全国家、省、县三级墒情监测网络体系，扩大覆盖土壤墒情监测规模和范围。

要充分利用现代监测和信息设备，全面提升监测效率和服务能力。

逐步完善主要农作物墒情评价指标体系，实现墒情评价规范化和科学化。

强化现代高新技术应用，提高墒情监测的时效性、针对性和科学性，为指导农业生产、防灾减灾、领导决策提供依据。

土壤墒情监测要以服务农业生产为宗旨，以土壤和作物为对象，统筹规划、合理布局，覆盖全国粮食主产区和干旱易发区。

通过采用自动化、信息化、网络化等现代高新技术手段，突出土壤墒情监测关键技术环节，实现定点、定期监测。

分析汇总土壤墒情数据，评价作物需水情况，及时提出应对措施建议。

建立墒情定期会商和报告制度，提高时效性和结果表达的可视化程度。

二、基本原则（一）代表性。

土壤墒情监测站（点）要充分考虑区域内主导作物、气候条件、灌排条件、土壤类型等因素合理布局，确保监测数据具有代表性。

（二）及时性。

土壤墒情监测要做到及时、快速、准确，出现旱涝灾情，应加大监测频率，旱涝灾情不迟报、不漏报；关键农时季节，应及时汇总相关信息，重大农事活动前有信息；日常监测工作，坚持定期采样，快速分析、及时汇总、按时上报。

（三）规范性。

建立土壤墒情监测工作制度和责任制度，做到工作人员相对固定，设施设备配置齐全，监测工作制度化和规范化，确保监测数据可靠、调查内容详实、评价结论科学。

按时上报。

（四）规范性。

三、重点工作（一）监测点布设选择区域范围内代表性强，当地政府重视，土肥水工作基础好，技术力量强，能够长期坚持的县承担土壤墒情监测工作。

远程节水灌溉网络监控系统的设计与实现

雷硕，赵贤林（京业学学，苏京２ｏ）南农大工院江南１３０１
摘要介绍了基于ｚｅｉ无线网络的远程节水灌溉网络监控系统的设计与实现。信息的采集、输、收与执行Ｊｎ公司的无线ｅ传接ｅＪｎｃ湿度传感器和ＤＫ０电动阀门控制器完成。系统界面由ＭＧ组态软件开发。农田土壤湿度信息通过无线网络传输给系统，Ｚ－１ＣＳ系统根据土壤湿度控制调节阀的开度。关键词ＭＧ组态软件；ＣＳ远程监控￥￣；ｉｅ；．ＺＢｅ节水灌溉ｇ中图分类号￥７．２２４文献标识码Ａ文章编号０１ — ６１２ｏ）４０１ — ３５７６１（０８２ —１２０７
是无线传感器，执行机构是无线调节阀。传感器感测现场的
环境变化，通过无线网络与远程监控室的ＰＣ机进行通信，ＣＰ
机将采集的实时数据进行处理，并按照一定的控制算法进行
实时决策，产生控制指令并输出控制信号，制执行机构。控
维普资讯
安徽农业科学．ｕａｏＡｈｉＪｒｌｆｎｕｏｎ
．Ｓｉ０８３（４：０１ｃ．０，６２）１７２—１７４２０１
责任编辑
王淼
责任校对
傅真治
远程节水灌溉网络监控系统的设计与实现
ＡｂｔａｔＤｅｉｎａｄｒａｉａｉｎｏｅｗｏｋｍｏｉｒｇｓｓｅｏｓｒｃｓｇｎｅｚｔｆｎｔｒｎｔｉｙｔｍｍｍｏｅｗａｅａｉｇｉｉａｉｎｗｅｅｉｔｕｅａｅｎＺｉＢｅｒｌＳｅｗｒｌｏｏｎｆｔｔｒｓｖｎｒｇｔｉｎｍｄｃｄｂｓｄＯｇｅｗｉｅＳｎｔｏｋ．ｒｏｅＷｉｅｅｓｈｍｉｉｅｓｒａｄＤＺ００ｆＪｎｉｏａｙｅｅｔｉａｖｏｔｌｒｗｅｓｄｆｒｉｆｒｔｎｃｌｃｉｎ。ｔ－＿ｍｉｉ，ｒｃｉｉｇａｄｅｅｒｌｓｕｄｔｓｎｏｎｌ１ｏｅｎｃｃｍｐｎｌｃｒｖｌｅｃｎｒｌｒｕｅｏｏｍａｉｏｌｔｙｃｏｅｅｎｏｅｏｒｓｓａｎａｎｅｅｖｎｎｘ — ｃｔｎ．ＭＣＧＳｓｆｒｓａｐｉｄｔｅｉｎｔｅｉｔｒａｅｏｉｙｔｍ．ＳｉｍｏｓｒｎｏｍａｉｎＷａｒｎｍｉｅｈｏｓｈｒｌｓｅｗｏｋ．Ａｃｕｉｏｏｔｅｗａｐｌｏｄｓｇｈｎｅｆｅｆｔｓｓｓｗａｅｈｅｏｌｉｔｅｉｆｒｔｓｔａｓｔｄｔ￣ｕｈｔｅｗｉｅｅｓｎｔｒｕｏｔ —

智慧农业监测系统案例设计方案

智慧农业监测系统案例设计方案
一、智慧农业监测系统整体架构
智慧农业监测系统通常采用物联网技术，将传感器、主机和上位机联合在一起，可实时监控农业气象、土壤环境和作物生长状况，发现问题后及时做出相应的处理措施，降低病害的发生率，有效提高农作物的产量和品质。

智慧农业监测系统一般由传感器、主机和上位机组成，用于采集农业气象、土壤环境和作物生长状况的相关数据，进行分析和处理，向用户提供相关信息。

1、传感器
传感器用于采集农业气象、土壤环境和作物生长状况的相关数据，如温度传感器、湿度传感器，光照传感器，土壤水分传感器等。

2、主机
主机对传感器采集的数据进行处理，将采集的数据和分析结果及时传输给上位机。

3、上位机
上位机将主机采集和处理的数据进行分析，并将分析结果显示在相应的界面上，以方便用户观察和分析，确定作物面上的环境，指导农业技术操作。

二、智慧农业监测系统硬件设备
1、网关
网关是智慧农业监测系统的核心硬件设备，它完成传感器数据采集、存储和数据传输的功能，并对传感器的状态进行实时监控，以确保采集的数据准确无误。

2、传感器
传感器用于采集和监测农业环境。

科技成果——端能云一体的土壤墒情监测物联网传感器

科技成果——端能云一体的土壤墒情监测物联网传感器技术开发单位中国农业大学、爱迪斯新技术有限责任公司成果简介该产品采用自主研发的高频检测电路提高了水分检测的精准度，“多深度时分多路复用检测”技术，消除了多个分立检测电路相互干扰、一致性差等缺点，采用“去冗余电路消除非线性失真”技术，减小信号衰减及非线性失真而引起的测量误差，彻底解决了传感器需要定期率定问题，使之在精准度、稳定性及可靠性方面都优于其它方法。

此外传统复杂大系统设计成高度集成的一根管子的物联网传感器，可对同一点多个土壤剖面的水分、温度、空气的温度、湿度、大气压等参数同时测量。

主要性能指标1、土壤水分测量量程0-100%，土壤水分测量分辨率0.1%，土壤水分测量精度≤±2%（实验室环境下测量体积含水率）。

2、户外大田土壤水分测量精度≤±3%。

3、土壤温度量程：-30到80℃，土壤温度分辨率：0.1℃，精度：±0.3℃4、支持GSM/GPRS/NBIOT/4G无线通信。

5、锂电池标称容量6000mAh。

6、现场部署安装时间约20分钟。

7、休眠电流0.3mA，数据采集31mA，发送电流：88mA。

8、功率：18mw，太阳能光伏：2W/6V。

9、防水能力：IPX7，系统外观无任何外露电缆。

适用范围适用于农业生产、水利、气象、林业、智慧城市、智慧公路、生态环境保护等领域的土壤墒情监测。

技术特点传感器高灵敏度、高精度、高可靠性；解决了传统野外监测设备集成复杂、安装难度大、故障率高、可靠性差等问题；系统安装简单、仅用十分钟；数据可通过微信扫码、电脑登录云平台查询。

应用成本运维成本低。

典型案例案例1：北京顺义区水务局于2018年12月组织开展顺义区主要作物需水量试验及不同灌区灌溉水有效利用系统的实测分析工作，选用中国农业大学研发的“土壤墒情监测物联网传感器”监测土壤水分数据，实际安装48套。

目前，在顺义区各个指定样点灌区安装的一体化的土壤墒情自动监测物联网传感器全部设备数据正常。

基于组态王的现代农业示范基地监控系统开发

关键词：态王；Ｉ示范基地；控系统组ＰＣ；监１寿
该示范基地为附近某农科院的农业灌溉试验田，根据农作物的墒情、涝等情况，旱人丁对深井、泵站、门进行调度，闸即通过对深井的开肩数量、站的给排水、门的开合度泵闸来对农作物进行灌溉。农科院试验田占地约５０００亩，东西长约４ｍ，北宽３ｉ，在试Ｋ南Ｋｎ，验田基地内有排水渠若干条和若干个小型蓄水池，基地外有一条天然河道，试验田基地内共设有２Ｏ眼深井，个泵站，个闸门。３３示范试验田系统的稳定、可靠地运行是保证农业试验田增收、高产的关键，善农业改试验田的自动化水平是提高试验田效益的重要保证。过农业试验田的远程监控系统，通可根据试验田的作物生长情况、土壤的墒情进行深井的启停，根据示范区渠道水情决定泵站的给水或排水，以实现实时的远程监控和控制，同时现场工作人员通过刷卡的方式可实现现场控制，保了试验田基地的高效、确稳定地运行。２监控系统构成２１控硬件组成” ．监Ｉ由于该农业示范田的深井、泵以及闸门距离较远，理位置分布较为分散，便于进地不行集中式控制。采用传统的铺设电缆的控制方式，两方而的缺陷，是需要接入的信息有一点多且分散，是投资成本过高，且建设周期而比较长，二是各终端需要处理的数据不是很多，网络的宽带要求不是非常的高。对因此本监控系统采用无线网络系统中心单元（Ｐ与Ａ）＿设备相结合的方式。中心控制室放置两Ｔ控台工控机，相互备用。室外放置的ＡＰ单元，每个远端监控点放置无线远端设备Ｓ他们Ｍ，之间通过无线网络进行通讯。中控室所有指令通过无线设备发射出去，远端的深井、泵站、闸门通过定向天线进行接收信号，过地通址识别并传送到ＰＣＬ，来完成上位机相应的命令操作。同样，下位机检测到的各种数据和参数，通过天线传输到上位机，作人员通过操组态王的ＨＩ而进行相应的操作。在现Ｍ界

土壤墒情监测系统

产品概述土壤墒情监测系统是运用现代自动监测技术、计算机系统分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。

本系统可实现固定站无人值守的情况下土壤墒情数据的自动采集和传输，数据在监测中心自动接收入库；可以实现24小时连续在线监测并实时将监测数据通过有线、无线等传输方式将土壤墒情监测数据实时传输到监测中心，生成报表，对土壤墒情的发生、发展及变化进行实时的监测和分析，从而更加全面、科学、真实地反映被监测区域的土壤变化情况，为开展排涝抗旱工作提供信息依据，有效的起到减灾抗旱的目的。

产品特点：一、主机及传感器部分：1、土壤墒情监测仪1台，通过土壤水分传感器感应土壤水分的变化情况。

该监测仪采用高性能微处理器为主控CPU，可用U盘直接取出历史数据，实时显示采集数据，设置数据存储和发送时间间隔，具有大容量数据存储器，可连续存储整点数据365天，存储时间可1 ～60分钟自由设定，读取历史数据速度快，每秒最高可达60条，数据使用滚动存储。

工业控制标准设计，防震防雨结构，适合在恶劣野外环境使用。

大屏幕汉字液晶显示屏，轻触薄膜按键，操作简单。

2、传感器8支（标配，根据需要可无限扩展，也可以选配其他传感器）：土壤水分传感器和土壤温度传感器各4支，测量精度高，响应速度快，性能稳定，采用先进的采样方式，功耗低于0.8mA，采用高强度铝型外壳,防水,防腐蚀,强度硬,可直接埋入土壤中。

3、支架及防护箱1套，采用高强度金属支架及防护箱，高度可调，抗风耐腐蚀，适合恶劣自然环境。

二、通讯部分1、用户可以根据需要选择有线传输、GSM短信模式和GPRS网络模式等多种通讯方式传输。

GPRS模式主要适合于异地城市之间数据的收发，用户可利用任意一台可以上网的电脑登陆并查看数据，稳定可靠，数据稳定可靠，适用于数据量大的应用模式。

GSM短信模式可将数据以短信的形式发送至指定手机号码。

2、可以上传到自己指定的电脑也可以上传到国家指定的墒情IP站点,可切换，无影响。

基于ZigBee单片机的农田土壤湿度监测系统的设计毕业论文

基于ZigBee单片机的农田土壤湿度监测
系统的设计毕业论文
引言
- 介绍农田土壤湿度监测的重要性和现有问题
- 简要描述本文所设计的基于ZigBee单片机的土壤湿度监测系统
系统设计
1. 系统架构
- 说明系统的总体结构和主要组成部分
- 描述传感器、单片机、通信模块等关键组件的功能和连接方式
2. 传感器选择与接口设计
- 分析不同土壤湿度传感器的特性，选择合适的传感器
- 描述传感器与单片机之间的接口设计，包括连接方式和通信协议
3. 单片机程序设计
- 介绍系统的控制逻辑和实现方式
- 讨论实时数据采集、存储和传输等功能的实现方法
4. 通信模块选择和配置
- 分析不同 ZigBee 通信模块的特点与性能
- 选择合适的模块，并描述其配置方法和数据传输方式
系统实现与测试
1. 硬件搭建与调试
- 详细说明系统硬件的搭建过程
- 描述相关硬件调试的方法和步骤
2. 软件开发与调试
- 介绍系统软件的开发环境和工具
- 讨论软件开发过程中遇到的问题和解决方法
3. 功能验证与性能评估
- 描述对系统功能进行的验证实验和测试
- 讨论实验结果并评估系统的性能与稳定性
结论
- 总结本文的研究内容和成果
- 指出系统设计的优点和不足之处
- 提出对进一步改进和优化的建议
附录
- 附上系统主要代码和电路图等相关技术资料
参考文献
- 列出本文所引用的参考文献清单。

基于LoRa_通信的智能灌溉系统

文章编号：2095-6835（2023）21-0041-05基于LoRa通信的智能灌溉系统严崇瑞1，张文兴2，陈兴1，柴成龙1（1.扬州大学电气与能源动力工程学院，江苏扬州225000；2.江苏省水文水资源勘测局扬州分局，江苏扬州225000）摘要：系统是基于无线传感器网络技术和智能控制技术，通过嵌入式系统对数据进行分析和存储，并上传到云平台，云平台通过组态场景，直观重现智能灌溉的运行状态。

同时，云平台能直接控制泵站系统的终端设备，也就是水泵开关、调节水速等操作。

系统利用STM32单片机通过传感器进行多点数据的采集，采集到的数据利用LoRa模块和4G模块发送到云平台，从而实现了云端设备与泵站设备的通信，云端设备数据解析后再通过单片机控制泵站设备以实现泵站的智能化灌溉和管理。

关键词：智能灌溉；LoRa；传感器；单片机中图分类号：TP311；S275文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.21.012中国是世界上最大的淡水消耗国，为了保证农业生产的需求并且避免灌溉不足和过度灌溉，智能灌溉起到越来越重要的作用。

基于互联网运营模式的现代化智能节水灌溉系统，比传统节水灌溉系统还要节水30%。

而随着中国水利事业的不断发展，智能灌溉在水利调用、农业生产等方面的应用日益增长。

目前对灌区的运行与监测仍然处于以人工为主的半自动化状态，这种方式有明显的区域局限性，对工作人员通勤会造成不便且无法及时获取灌区信息[1]。

根据智能灌溉系统的应用需求，结合机智云平台完成了系统的远程通信组网。

通过LoRa和4G通信模块，将采集的土壤状态信息上传至云端服务器或APP 应用软件，工作人员可在APP上查看灌溉工作的运行状态，对泵房进行远程集中管理，对灌溉水利用进行监控，实现灌溉用水总量实时监测、统计，实施取水授权控制，以利于灌溉用水总量控制。

实时能效监测，实现泵站电压、电流、功耗等数据自动采集，对泵站压力、流量、过滤器工作状态等数据进行统计分析，进而分析田间灌溉模式合理性，为水资源调度提供基础。

基于STM32的智慧土壤监测系统

电子产品世界基于STM32的智慧土壤监测系统Intelligent soil monitoring system based on STM32陈琪（山东科技大学，山东泰安 271019）摘要：为了实现更精确、更智能、常态化的土壤成分检测，设计了一种可靠、便利的智慧土壤监测系统。

该系统是利用STM32F103单片机连接氮磷钾、土壤PH、电导率传感器以及温湿度传感器综合检测土壤的当前状态。

该监测装置一方面利用传感器检测土壤的各项指标，另一方面利用Wi-Fi通信模块进行数据传输，把从STM32主控芯片传输的数据传送到腾讯云服务器，从而在农田与专家之间搭建一个沟通的桥梁，实现智慧农业。

关键词：土壤检测；STM32芯片；Wi-Fi通信；腾讯云服务器；智慧农业近几年来，在素有“大蒜之乡”的金乡县，由于长期重茬种植，每临近收获季节大蒜会出现烂根、坏苗等现象，导致产量和品质不断下降。

当地蒜农由于知识水平有限，不了解科学解决办法，盲目大量施肥，不仅没有起到良好效果，反而造成了土质的进一步破坏。

同时由于种植方式为个体户种植，蒜田状况多元化，而有关农业方面的专家人数也十分稀缺，指导方式也为传统的线下指导，无法大规模普及。

市场上现有的检测装置需耗费大量人力，且在检测常态化方面亦不易实现。

为解决此问题，构建了一种高效、便捷、有针对性的土壤监测系统—智慧土壤云监测系统。

该系统不仅拓宽了传统线下指导模式的局限性，而且让大蒜种植更加精准化，优化了专家资源配置，减少了化肥、农药等农资消耗，实现技术创新与产业振兴同步共赢。

本系统采用STM32F103C8T6芯片作为核心处理器，无线通讯方式采用Wi-Fi（无线保真）通信，系统将传感器实时采集到的氮磷钾、PH值、土壤湿度、电导率等土壤参数信息传送到腾讯云服务器，与专家系统数据库中的土壤数据进行比对和分析，最终将监测数据及指导方案反馈给用户。

1 智慧土壤监测系统总体设计1.1 系统性能指标系统设计目标主要是精准实时地检测土壤状况，并将土壤参数传输到平台，由专家进行分析评估，从而给出合理的施肥方案并反馈给农户，从而进行有针对性的施肥，以解决大蒜减产问题。

土壤污染修复信息化平台解决方案

土壤污染修复信息化平台解决方案【方案概述】以互联网架构为依托，以信息技术和物联感知为手段，在土壤修复过程中对周边环境的影响程度、土壤修复环境质量的改善效果进行实时监控与预测评估，以基于实时数据同化的工艺仿真模型来模拟土壤修复的治理过程、优化工艺控制，缩短修复周期、降低药耗、能耗，为土壤修复公司摆脱邻避效应、治理降本增效提供解决方案。

【客户价值】监测预警，保驾护航对农作物生长土壤质量进行动态感知与监测预警，根据农作物的生长规律按需浇灌、测土施肥，为农作物的生长态势、减灾增产以及品质安全保驾护航。

规避邻避，高效管理污染土壤修复过程中对周边环境的影响进行动态感知与监测预警，对修复场地周边环境的噪声、挥发性有机物浓度、扬尘、地下水以及修复过程中可能对环境造成的其他影响进行监测、公示，异常时及时予以处置，降低邻避风险。

故障预判，智能诊断根据专家经验、案例库以及历史故障数据的建模分析，基于关键影响因素、相关逻辑关系、故障发生概率的关联融合，对未来故障发生的时间段、发生概率进行预判，同时对已发生的故障反向进行问题的快速定位与诊断。

工艺仿真，降本增效以工艺仿真模型模拟土壤修复的治理动态过程，评估、预测修复效果，探寻各种工艺的优化控制措施，缩短修复周期、达到降本增效。

土壤环境质量实时监控预警解决方案针对农业大田、大棚种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点，利用物联网技术，采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站，远程在线采集土壤墒情、气象信息，实现墒情自动预报、灌溉用水量智能决策、远程/自动控制灌溉设备等功能，达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。

解决方案包括地面信息采集、地下或水下信息采集、视频监控、报警系统、专家指导系统。

可通过手机、电脑等网络平台，实现对农产品田间管理的精确监控和远程管理，掌握病虫害、土壤水分等等的全方面管理信息，甚至可以设定界限数值，在数据超过警戒范围时向种植户发出警报，确保应对措施采取的及时准确。

基于PLC的立体花坛智能灌溉系统研究

实现节水３０％以上ꎮ
关键词: 立体花坛ꎻ 智能灌溉ꎻ 精准控制ꎻ 土壤温湿度传感器
中图分类号: Ｓ２４文献标志码: Ａ
引言
ＤＯＩ: １０１９７５４ / ｊｎｙｙｊｓ２０２４０２２９０１３
因为灌溉水在重力作用下产生流失较大的问题ꎮ 立体
数据采集模块要对立体花坛的基质土壤的湿度以
及灌溉水量ꎬ 水箱的水位信息等多个数据进行采集ꎮ
可实时进行手动、自动控制灌溉指令ꎬ 指令下传到
功能ꎮ 电磁阀组作为灌溉执行模块的关键组成部分ꎮ
在实际应用中ꎬ 选用工作压力范围在０１０ ~ １０４ＭＰａꎬ
流量范围在０４５ ~ ５０ｍ３ｈ ꎬ 灵敏度高的电磁阀适应
电源、各种接口构成ꎬ 能够控制各个执行模块的输
器模块上设计有按键、串口、网口等多个外设来实现
其对基质土壤的墒情、水箱水位、流量传感器等灌溉
设备的智能控制ꎮ 除此之外ꎬ 在电路板上还设计有数
字信号和模拟信号输入各５ ~ ３０路ꎬ 以接收检测到的
各种数据ꎬ 实现立体花坛植物栽培条件的全面监测ꎮ
观常布设在景区或城市街道的重要节点ꎬ 人流较大ꎬ
为北京市的一个金名片ꎮ 立体花坛作为有益城市生态
场地一般为硬质地面的广场或是草坪上ꎬ 考虑到公共
环境的植物雕塑ꎬ 其景观要用最精粹的语言传递尽可
安全性ꎬ 要避免出现在灌溉水径流的安全隐患 [１] ꎮ 因
能多的信息ꎬ 是一个城市精华的浓缩ꎬ 历史的传承ꎬ
坛的体量较大ꎬ 如造型高５ ~ １０ｍ或面积３００ｍ２以上ꎬ
灌溉分区数量比较多时ꎬ 若依次每个分区灌溉的话ꎬ
需要很长时间才可以对立体花坛轮灌１次ꎮ 在水源水

土壤湿度控制系统

摘要土壤的含水量会极大地影响作物的产量和大部分植物的生长。

因此，土壤的湿度对于灌溉计划的安排，水和溶质流的评估以及潜在太阳辐射和显热的划分非常重要。

本课题设计的对土壤水分的控制系统，可以用于土壤水分的检测，土壤水分控制以及报警。

土壤湿度控制系统是用单片机、湿度传感器、模数转换器、显示器、电源、报警器，等构建的。

单片机是本系统的控制中枢，湿度传感器通常都是电阻传感器，它的电阻可以随着土壤湿度的变化而变化，使得不同的电压被晶体管放大并进行单片机的处理，然后能够在显示器上显现出来，并且进行控制。

如果我们测量的真正的湿度小于设定的湿度时，蜂鸣器和LED能够发出声音和闪光来报警。

并且这时候控制继电器可以给土壤浇水。

操作人员可以通过按下按钮设置湿度报警值，这个报警值可以连续添加的或者减少。

关键字：STC89C52单片机，土壤湿度检测，AD转换ABSTRACTThe water content of soil will greatly affect the yield of crops and the growth of most plants. Therefore, soil humidity is very important for the arrangement of irrigation plans, the assessment of water and solute flows, and the division of potential solar radiation and sensible heat.The soil moisture control system designed in this topic can be used for soil moisture detection, soil moisture control and alarm. The soil humidity control system is constructed with single chip microcomputer, humidity sensor, analog-to-digital converter, display, power supply, alarm, etc. MCU is the control center of the system. Humidity sensors are usually resistance sensors. Its resistance can change with the change of soil humidity, so that different voltages are amplified by transistors and processed by MCU, and then can be displayed on the display and controlled. If the real humidity we measure is less than the set humidity, the buzzer and LED can sound and flash to alarm. And then the control relay can water the soil. The operator can set the humidity alarm value by pressing the button, and this alarm value can be continuously added or decreased. Key words: STC89C52 singlechip, soil moisture detection, AD conversion摘要.................................................................. I I ABSTRACT ............................................................. I II 1、绪论. (3)1.1课题的背景 (3)1.2 土壤湿度检测的原理 (4)1.2.1土壤湿度基本设计原理 (4)1.2.2土壤湿度电路设计 (4)2、总体方案设计 (4)3、系统方案比较、设计与论证 (5)3.1主控制器模块选择 (5)3.2按键的选择 (6)3.3显示模块的选择 (6)3.4电源选取 (6)4、芯片资料简介 (7)4.1模数转换器ADC0832 (7)4.2LCD1602液晶显示模块 (9)4.2.1LCD1602的特性及使用说明 (9)4.3 STC89C52单片机的简介 (12)4.3.1 STC89C52单片机主要特性 (13)5、硬件实现及单元电路设计 (16)5.1主控制模块 (16)5.2显示模块电路 (17)5.3报警模块的设计 (18)5.4继电器控制电路 (18)5.5湿度AD采集电路 (19)5.6按键模块的设计 (19)5.7电源部分的设计 (20)6、系统软件设计 (20)6.1程序结构分析 (20)6.2系统程序流图 (21)7、系统的安装与调试 (23)7.1安装步骤 (23)7.2电路的调试 (23)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (24)附录1整体电路原理图 (25)附录2元器件清单 (25)附录3部分源程序 (26)1、绪论1.1课题的背景湿度是可以表示大气里水汽含量的物理量。

土壤墒情监测方案

土壤墒情监测方案土壤墒情监测站是一款集土壤温湿度采集、存储、传输和管理于一体的土壤墒情自动监测系统。

整机由多通道数据采集仪、土壤水分传感器、土壤温度传感器等气象传感器和软件平台组成。

多通道数据采集仪配置4层土壤温度或土壤温湿度传感器，可连续测量不同土层的土壤温湿度情况；配备的土壤水分传感器便于土壤现场标定测量；土壤温度和湿度传感器采用高精度进口传感器芯片，测量精度高、稳定性好；功能强大的土壤墒情计算机中心软件可同步处理多个墒情站点的数据，轻松实现墒情站点之间的组网管理。

三、系统配置：1、墒情自动监测系统主要是针对土壤水分含量和土壤温度进行监测，通过墒情传感器和温度传感器测量土壤的体积含水量（VWC）和温度值。

同时，可以根据用户的需求，该系统可以扩展配置空气温湿度、土壤电导率、太阳辐射、二氧化碳，降雨量，紫外线等气象传感器。

2、监测数据统一由自动监测站发送到网络数据平台，数据按照统一的格式进行存储，通过图表格式直观展现给用户。

3、可扩展开发旱情预测预报、灌区优化配水、节水灌溉等功能，更大程度挖掘墒情数据信息价值；4.带GPS功能：通过GPS可知道设备及数据采集点具体的地理位置，防盗防位移。

四、系统配置：五、管理云平台功能1、自带仪器云管理平台包含B/S架构，可将所有便携式设备及在线设备数据进行汇总分析，数据永不丢失，查看操作方式包括网页端及手机端（安卓及苹果系统均可用））。

2、显示每种参数过程曲线趋势，最大值、最小值、平均值显示查看，放大、缩小功能。

3、数据可上传至管理云平台。

平台内数据可下载，数据对比分析，打印。

4、用户可为设备配置传感器报警条件，预置若干常用的农作物的报警配置。

5、平台支持设备数据云端存储，提供足够容量可永久保存。

6、平台为设备数据提供曲线与表格等报表形式，且数据可导出与导入。

7、数据评价：可以设置最低最高超限值，可自动进行数据预警分析。

8、软件可在线升级。

六、选址原则1、测站位置1、墒情监测站（点）应具有代表性，能够代表主要作物和所在区域的典型土壤，采集的指标能够反映当地实际情况。