智能节水灌溉系统的设计
智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法
智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法智能节水灌溉系统也叫智能农业物联网精细农业自控系统，是托普云农物联网为保证农业作物需水量的前提下，实现节约用水而提出的一整套解决方案。
智能节水灌溉系统简单的说就是农业灌溉不需要人的控制，系统能自动感测到什么时候需要灌溉，灌溉多长时间；智能节水灌溉系统可以自动开启灌溉，也可以自动关闭灌溉；可以实现土壤太干时增大喷灌量，太湿时减少喷灌量。
一、智能节水灌溉系统的功能设计智能节水灌溉系统要实现上述功能就要充分利用可编程控制器的控制作用。
系统要实现自动感测土壤湿度的功能必须要有土壤湿度传感器。
要实现灌溉水量的多与少的调节，必须要有变频器。
在可编程控制器内预先设定50%—60%RH为标准湿度，传感器采集的湿度模拟信号经A/D模块转换成数字信号。
针对灌溉水利用系数较低,文中提出一种基于嵌入式智能灌溉控制系统。
依托无线传感器网络采集灌区作物需水信息,汇聚到网关节点发送给主控中心,中心主机根据信息确定灌溉状态并计算灌水量,控制灌溉设备工作实现智能灌溉;依托Internet管理员有权对系统远程管理,满足了规模化灌溉的需求。
根据示范区观测,灌溉水利用系数由原来的0.6提高到0.9。
系统结合了无线传感、计算和网络通信技术,解决了精确农业亟待解决的关键技术问题。
智能节水灌溉系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术，这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。
智能节水灌溉系统可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，还可以在雨後监控土壤的湿度。
有研究现实，和传统灌溉系统相比，智能节水灌溉系统的成本差不多，却可节水16%到30%。
加州出台的新法案要求2012年起新公司必须使用智能节水灌溉系统。
二、智能节水灌溉系统的设计背景灌溉造成水资源大量浪费美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升，而若安装一种智能节水灌溉系统则可有效地控制水流量，达到节水目的。
《基于LoRa的智能节水灌溉系统》范文
《基于LoRa的智能节水灌溉系统》篇一一、引言随着社会经济的发展和人口的增长，水资源的需求量日益增加，水资源的短缺问题日益凸显。
因此，提高水资源利用效率，实现节水灌溉成为了农业发展的重要方向。
而基于LoRa（Long Range，长距离无线通信技术）的智能节水灌溉系统正是解决这一问题的有效途径。
本文旨在介绍基于LoRa的智能节水灌溉系统的原理、设计、实现及其应用效果。
二、系统原理基于LoRa的智能节水灌溉系统主要由传感器节点、网关、云平台和灌溉设备等部分组成。
传感器节点负责监测土壤湿度、气象参数等信息，并将数据通过LoRa技术传输至网关。
网关负责接收传感器节点的数据，并通过互联网将数据传输至云平台进行处理。
云平台根据接收到的数据，结合预设的灌溉策略，控制灌溉设备的开启与关闭，从而实现智能节水灌溉。
三、系统设计1. 硬件设计：硬件部分主要包括传感器节点、网关和灌溉设备。
传感器节点采用低功耗设计，以延长其使用寿命。
网关则需具备稳定的通信性能，以保证数据的实时传输。
灌溉设备则需根据实际需求进行选择和配置。
2. 软件设计：软件部分主要包括传感器节点的数据采集与传输、网关的数据处理与转发、云平台的数据处理与控制等模块。
软件设计需保证系统的稳定性和可靠性，同时需具备较高的数据处理能力和响应速度。
3. LoRa技术：LoRa技术具有长距离、低功耗、低成本等优点，是本系统的关键技术之一。
通过LoRa技术，可以实现传感器节点与网关之间的远距离通信，降低了系统布线的复杂性，提高了系统的可靠性。
四、系统实现系统实现主要包括硬件组装、软件编程和系统调试等步骤。
在硬件组装过程中，需确保各部分硬件的兼容性和稳定性。
在软件编程过程中，需根据系统需求进行模块化编程，保证软件的稳定性和可维护性。
在系统调试过程中，需对系统的各项性能进行测试和优化，确保系统能够正常运行并达到预期效果。
五、应用效果基于LoRa的智能节水灌溉系统具有以下应用效果：1. 精确灌溉：系统能够根据土壤湿度、气象参数等信息实时调整灌溉量，避免了过度灌溉和浪费现象。
(完整word版)智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法
智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法智能节水灌溉系统也叫智能农业物联网精细农业自控系统,是托普云农物联网为保证农业作物需水量的前提下,实现节约用水而提出的一整套解决方案。
智能节水灌溉系统简单的说就是农业灌溉不需要人的控制，系统能自动感测到什么时候需要灌溉，灌溉多长时间;智能节水灌溉系统可以自动开启灌溉,也可以自动关闭灌溉;可以实现土壤太干时增大喷灌量,太湿时减少喷灌量。
一、智能节水灌溉系统的功能设计智能节水灌溉系统要实现上述功能就要充分利用可编程控制器的控制作用。
系统要实现自动感测土壤湿度的功能必须要有土壤湿度传感器。
要实现灌溉水量的多与少的调节,必须要有变频器.在可编程控制器内预先设定50％—60%RH为标准湿度，传感器采集的湿度模拟信号经A/D模块转换成数字信号.针对灌溉水利用系数较低,文中提出一种基于嵌入式智能灌溉控制系统。
依托无线传感器网络采集灌区作物需水信息,汇聚到网关节点发送给主控中心,中心主机根据信息确定灌溉状态并计算灌水量，控制灌溉设备工作实现智能灌溉；依托Internet管理员有权对系统远程管理，满足了规模化灌溉的需求。
根据示范区观测,灌溉水利用系数由原来的0。
6提高到0。
9。
系统结合了无线传感、计算和网络通信技术，解决了精确农业亟待解决的关键技术问题。
智能节水灌溉系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术，这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。
智能节水灌溉系统可以根据植物和土壤种类,光照数量来优化用水量,还可以在雨後监控土壤的湿度。
有研究现实,和传统灌溉系统相比，智能节水灌溉系统的成本差不多，却可节水16％到30％.加州出台的新法案要求2012年起新公司必须使用智能节水灌溉系统。
二、智能节水灌溉系统的设计背景灌溉造成水资源大量浪费美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升，而若安装一种智能节水灌溉系统则可有效地控制水流量，达到节水目的。
《2024年基于LoRa的智能节水灌溉系统》范文
《基于LoRa的智能节水灌溉系统》篇一一、引言随着全球水资源日益紧张，节水灌溉系统逐渐成为农业领域的重要研究方向。
LoRa（Long Range）作为一种低功耗广域网络技术，以其长距离、低功耗、低成本等优势，在智能节水灌溉系统中得到了广泛应用。
本文将详细介绍基于LoRa的智能节水灌溉系统的设计原理、实现方法及优势。
二、系统设计1. 系统架构基于LoRa的智能节水灌溉系统主要由感知层、网络层和应用层三部分组成。
感知层负责采集土壤湿度、气象数据等信息；网络层通过LoRa网络将感知层的数据传输至应用层；应用层则负责处理数据，并根据预设的灌溉策略控制灌溉设备的开关。
2. 关键技术（1）土壤湿度传感器：用于实时监测土壤湿度，为灌溉决策提供依据。
（2）LoRa通信技术：用于实现远程数据传输，降低系统能耗。
（3）智能控制技术：根据土壤湿度、气象数据等信息，自动控制灌溉设备的开关，实现节水灌溉。
三、系统实现1. 硬件设备系统硬件设备主要包括土壤湿度传感器、LoRa通信模块、控制器、灌溉设备等。
其中，土壤湿度传感器和LoRa通信模块负责数据采集和传输，控制器负责处理数据并控制灌溉设备的开关。
2. 软件设计软件设计主要包括数据采集、数据处理、灌溉决策和设备控制四个部分。
数据采集通过土壤湿度传感器和LoRa通信模块实现；数据处理则通过控制器对采集的数据进行分析和处理；灌溉决策根据处理后的数据和预设的灌溉策略进行；设备控制则根据灌溉决策控制灌溉设备的开关。
四、系统优势1. 节水效果显著：通过实时监测土壤湿度和气象数据，实现精准灌溉，有效降低水资源浪费。
2. 远程监控与管理：通过LoRa网络，可以实现远程监控和管理，方便用户随时了解灌溉情况。
3. 低成本：采用低功耗广域网络技术，降低系统能耗和成本。
4. 智能化：通过智能控制技术，实现自动化、智能化的灌溉管理，提高农业生产效率。
五、应用前景基于LoRa的智能节水灌溉系统具有广泛的应用前景。
智能灌溉系统设计方案
1.
国在开发灌溉自动控制系统方面还处于研制、试用阶段，真正能投入实际应用，且应用较广的灌溉控制器还是很少。在开发的产品中有着代表性的，如
澳作生态仪器的澳作智能节水灌溉控制系统可与各种滴、喷灌系统连接，实时监测土壤墒情，根据要求活，手动、半自动、全自动任选且可随意在计算机上更改，可同时控制多个设备，受控区位置及形状，环境参数及设备状态可同时显示在中心计算机上。奥特思达科技研制的WT-02型微喷灌定时自动控制器，是一种供农业、草坪、果园、温室一般场合给水的电子灌溉自动控制系统。国外一些先进国家，如
P3口：P3口管脚是8个带部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时， RST引脚出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。
农业智能化灌溉系统的设计与应用精准供水与节水灌溉
农业智能化灌溉系统的设计与应用精准供水与节水灌溉随着农业产业的发展和水资源的日益稀缺，农业智能化灌溉系统成为了提升农业生产效益的重要手段。
该系统通过科学精准的供水与节水灌溉，既能满足作物的需水要求，又能最大限度地节约用水资源。
本文将介绍农业智能化灌溉系统的设计原理和应用实例，探讨其在精准供水与节水灌溉方面的优势。
一、农业智能化灌溉系统的设计原理农业智能化灌溉系统的设计原理主要包括传感器监测、智能控制和远程管理三个方面。
1. 传感器监测农业智能化灌溉系统通过安装传感器来监测农田土壤的湿度、气温和光照等指标，以获取作物生长环境的参数信息。
传感器采集的数据能够实时传输到控制中心，为智能控制提供依据。
2. 智能控制基于传感器监测到的数据，农业智能化灌溉系统可以进行智能控制。
智能控制主要包括供水控制和灌溉控制两个方面。
供水控制主要根据土壤湿度和作物需水量来决定供水量的大小，确保作物能够得到合适的水分。
灌溉控制则是根据作物的生长状况和环境需求，结合天气预报等数据，智能调节灌溉的频率和时长，以确保作物能够得到适宜的灌溉。
3. 远程管理农业智能化灌溉系统还可以通过远程管理实现对整个系统的监控和控制。
通过互联网技术，农民可以通过手机或电脑等终端设备实时了解农田的情况并进行远程操作，调整系统的参数和工作模式，提高农业生产的效率和灵活性。
二、农业智能化灌溉系统的应用实例农业智能化灌溉系统在实际应用中取得了显著的效果，为农业生产带来了许多优势。
1. 精准供水传统的灌溉方法通常采用定时定量的方式，无法根据作物的生长情况和实际需水量进行调整，容易造成水分浪费或供水不足。
而农业智能化灌溉系统可以根据作物的需水量和周围环境的湿度等参数，实现精准供水，既避免了水资源的浪费，又保证了作物的生长需求。
2. 节水灌溉农业智能化灌溉系统采用了先进的技术手段，通过传感器监测土壤湿度和气象数据等信息，实现灌溉水量的合理分配。
相比于传统的灌溉方式，节水效果显著。
智能节水灌溉工程设计方案
智能节水灌溉工程设计方案一、项目背景随着全球气候变化和人口增长的加剧，水资源短缺问题日益严重。
为了提高农业用水效率，减少浪费，智能节水灌溉技术应运而生。
智能节水灌溉系统利用现代信息技术、自动化控制技术和物联网技术，实现对农田灌溉的精确控制，提高水资源利用效率，降低农业用水量。
二、设计目标1. 提高灌溉效率：通过精准控制灌溉时间和水量，减少无效灌溉，提高水资源利用效率。
2. 减少人力成本：实现自动化灌溉控制，降低农民劳动强度，节省人力成本。
3. 适应作物需求：根据作物生长需求和土壤水分状况，实现按需灌溉，提高作物产量和品质。
4. 节能环保：通过智能调度灌溉，减少能源消耗，降低对环境的影响。
三、系统设计1. 数据采集与监测：通过土壤水分传感器、气象站、摄像头等设备，实时监测农田土壤水分、气象状况和作物生长状况。
2. 数据处理与分析：将采集到的数据传输至云端服务器，利用大数据分析和人工智能算法，对农田灌溉需求进行预测和分析。
3. 自动控制与调度：根据数据处理与分析结果，自动控制灌溉设备，实现精准灌溉。
灌溉设备包括水泵、电磁阀、滴灌带等。
4. 移动APP与管理平台：通过移动APP和管理平台，农民和农业技术人员可以实时查看农田灌溉状况、调整灌溉计划和管理灌溉设备。
5. 远程监控与智能调度：通过远程监控系统，农业技术人员可以实时监控农田灌溉状况，根据需要进行手动调整或自动调度。
四、关键技术与设备1. 土壤水分传感器：用于实时监测土壤水分状况，为灌溉决策提供数据支持。
2. 气象站：用于实时监测气象状况，包括温度、湿度、降雨量等，为灌溉决策提供数据支持。
3. 摄像头：用于实时监测作物生长状况，为灌溉决策提供图像数据支持。
4. 自动控制设备：包括水泵、电磁阀、滴灌带等，实现灌溉设备的自动控制。
5. 云计算平台：用于数据存储、处理和分析，提供智能灌溉决策支持。
6. 移动APP和管理平台：用于实时查看灌溉状况、调整灌溉计划和管理灌溉设备。
智能浇灌系统的设计
智能浇灌系统的设计智能灌溉系统是一种现代化的农业技术，它利用传感器、控制器和自动化系统，使得农田的灌溉过程变得更加智能化和高效化。
这种系统能够根据土壤湿度、气象条件和作物需水量来自动调控灌溉，从而提高灌溉水利用效率，减少用水量，减轻农民的劳动负担，提高农作物的产量和质量。
智能灌溉系统的设计是一个综合性的工程，它需要考虑到土壤条件、气象因素、作物需水量、水资源情况等多方面的因素。
下面将从系统的整体设计、传感器和控制器的选择、系统的自动化程度等方面来介绍智能灌溉系统的设计。
智能灌溉系统的整体设计需要考虑到农田的大小、形状、作物种植布局、水源情况等因素。
根据农田的实际情况，合理设计灌溉管网和灌溉区域，确定灌溉系统的主要管道和支线布置，以及喷灌、滴灌或淋灌等具体灌溉方式。
在设计过程中，需要综合考虑水资源利用效率、灌溉均匀性、节水和防渗漏等因素，确保灌溉系统的安全、高效和可靠运行。
智能灌溉系统的传感器和控制器的选择至关重要。
传感器是用来感知土壤湿度、气象条件等参数的装置，而控制器则是根据传感器采集的数据来实现对系统的自动控制。
在选择传感器和控制器时，需要考虑到其精度、稳定性、适应性和可靠性等方面的性能指标。
还需要充分考虑传感器和控制器的互联互通性，以及与系统其他部件的配合情况，确保整个系统能够协调运行和实现智能化控制。
智能灌溉系统的自动化程度是影响系统设计的重要因素之一。
系统的自动化程度决定了系统的自主性和智能化程度。
一般来说，智能灌溉系统可以分为全自动控制、半自动控制和手动控制三种类型。
全自动控制系统具备自主判断和自动调控灌溉过程的能力，可以根据农田实际情况自动判断和调整灌溉水量和频次；半自动控制系统能够自动感知土壤湿度和气象条件，但需农户根据实际情况手动调整灌溉参数；手动控制系统则完全依赖于农户的手动操作来进行灌溉控制。
在实际应用中，需要根据农田的实际情况和农户的需求来选择合适的自动化程度，以实现系统的智能化和高效化运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要
本文分析了智能节水系统的需求，在课题研究中，通过在试验田实地考察和通过各种途径搜集资料，对试验田的节水系统工作机制进行了系统的分析，对利用最新的数字控制技术的智能节水系统提出了新的技术解决方案。同时本文分析了整个智能节水系统的软、硬件部分的设计过程，并在串口通讯理论，数字信号理论的基础上，设计了一套基于单片机的小型系统，实现了节水的功能，并为该系统设计了智能节水的模型。
The phenomenon of wasting water in agriculture in our country isserious and the efficiency of using water is very low. This article willintroduce aautomated irrigation control system used ininstalledagriculture. It is small，low-cost，simple and stable. It canmeasure thesoil moisture and temperature, then，according to measurement and thenature of the crop in requirement of water，it can irrigate timely andprecisely. It can save water in high efficiency. So，this control systemhas great significance for saving water，producing in high quality anddeveloping the modern agriculture.
Keyword：irrigation of saving watercontrol irrigationautomated年来，农业得到了很大的发展，取得了以占世界7%的耕地养活了世界22%的人口的举世瞩目的成就。但也付出了巨大代价:地下水位下降、河湖千枯、季节性缺水、江河污染、水土流失和生态环境恶化等。当前，制约我国农业发展的主要因素是水资源严重不足。我国水资源总量为2.8亿 ，人均占有量仅2200 ，不足世界人均水平的1/4,居世界第109位。而且我国水资源地区分布极不均衡，81%的水资源集中分布在长江流域及其以南地区，长江以北地区人口和耕地分别占全国的45.3%和64.1%，而水资源仅占全国的19%，人均占有量为517 ，相当于全国人均量的1/15和世界人均量的1/20，水资源拥有量与生产发展极不适应。据统计，进入20世纪90年代以来，我国农业干旱受灾面积达2300万 以上，每年因缺水造成粮食减产1000亿kg左右。许多城市供水不足，工农业用水矛盾尖锐。随着经济建设、生态环境建设步伐的加快，人们生活水平的提高，对水的需求量将更大。
关键词：节水灌溉 灌溉控制 自动控制
The intelligence saves water the irrigation control system research
ABSTRACT
This article analyzed the intelligence to save water the systemdemand, in the topic research, through at the experimental ploton-the-spot investigation and through each way collection material,saved water the system work mechanism to the experimental plot tocarry on the system analysis, to used the newest numerical controltechnology the intelligence to save water the system to propose thenew technology solution. Simultaneously this article analyzed theentire intelligence to save water the system to be soft, the hardwarepartial designs process, and in the string mouth communication theory,in the digital signal theory foundation, has designed a set based onthe monolithic integrated circuit small system, has realized thefunction which saved water, and for this system design the model whichintelligence saved water.
我国农业用水浪费现象严重，水利用效率低，本文介绍的智能化设施农业节水灌溉控制系统是一种体积小、成本低、操作简单且工作可靠的灌溉控制系统，它能够实时监测土壤含水量与温度，根据检测结果按照作物需水特性实现适时、按需精确灌溉，达到高效节水的目的。它的推广对于节省水资源、发展现代农业、实现优质高产都有重大意义。
我国农业用水面临资源短缺的同时，农业用水浪费现象却非常严重。主要表现在:一是水的利用率低，我国灌溉系统对水资源的利用目前只能达到0.3-0.4,而发达国家可达到0.8以上。二是农业水生产率低，灌溉农业粮食作物的水生产率不足l ，旱地农业面积占60%左右，降水的生产率只有0.3kg-0.4kg。
解决我国农业用水短缺问题有两种方法，一种方法是开发新的水资源以满足农业用水需求，这种方法在一定程度上可以缓解我国农业水资源严重短缺现象，但它同时也存在三个比较大的问题，一是开发水资源所需的投资非常大，而且见效慢，受地理条件和资金等限制较大，短期内不能解决大面积的农田灌溉问题；二是开发的水资源能解决农业用水短缺问题却解决不了农业用水浪费的问题，根据目前我国农业水资源利用率来看，花费了大量资金和人力去开发水资源，结果利用率只有35%左右，造成大量人力、资金与水资源的浪费；三是我国水资源毕竟有限，而农业的发展是长期的，靠开发水资源来解决农业缺水问题是不现实的。