基于ZigBee與GPRS的溫室番茄遠(yuǎn)程智能灌溉系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、我國(guó)雖然淡水資源豐富，但人均占有率低，是全球人均淡水資源最為貧乏的國(guó)家之一。農(nóng)業(yè)用水占總供水的70％左右，而且目前農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率非常低。因此，發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。發(fā)展自動(dòng)化與智能化的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉進(jìn)行科學(xué)合理的管理，不但能節(jié)省人力物力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且也是應(yīng)對(duì)水資源短缺和推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為大規(guī)模的信息采集提供了全新的路徑，ZigBee是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最廣泛的協(xié)議，具

2、有低成本、低功耗和高可靠性等特點(diǎn)。另一方面，GPRS技術(shù)具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速度快、通信質(zhì)量高、永遠(yuǎn)在線和按流量計(jì)費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，使無(wú)線的長(zhǎng)距離遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)也簡(jiǎn)單可靠。ZigBee技術(shù)與GPRS技術(shù)的結(jié)合在遠(yuǎn)程監(jiān)控方面具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。本研究針對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的各種缺點(diǎn)，采用ZigBee和GPRS技術(shù)研制一個(gè)溫室遠(yuǎn)程智能灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并設(shè)計(jì)了模糊控制策略對(duì)溫室番茄進(jìn)行適時(shí)適量的灌溉。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：

3、r>　　 (1)分析國(guó)內(nèi)外ZigBee和GPRS技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展概況，介紹了智能灌溉技術(shù)的研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，對(duì)基于ZigBee和GPRS技術(shù)的溫室番茄遠(yuǎn)程智能灌溉系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容作了闡述。
　　 (2)分析ZigBee和GPRS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及對(duì)本系統(tǒng)的適用性，提出了三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的系統(tǒng)總體架構(gòu)。
　　 (3)簡(jiǎn)要介紹了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的組成，針對(duì)系統(tǒng)功能的要求，設(shè)計(jì)了變頻控制模塊的硬件并進(jìn)行了調(diào)試。
　　 (4)遠(yuǎn)

4、程監(jiān)控中心的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程控制等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能灌溉遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括兩部分軟件：采用C＃編寫的WinForm程序和基于ASP.NET技術(shù)的展示網(wǎng)站。對(duì)該遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，測(cè)得監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的GPRS與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心建立連接大約需要1分鐘，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的控制過(guò)程平均的延時(shí)在4s左右，能滿足實(shí)際使用的需要。
　　 (5)研究并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于模糊推理的番茄智能灌溉模塊。該模塊位于遠(yuǎn)