基于太陽能的柑桔園自動灌溉與土壤含水率監(jiān)測系統(tǒng)研制

【摘要】：為實現(xiàn)柑桔園的節(jié)水節(jié)能自動灌溉與土壤含水率的監(jiān)測,以太陽能為主要能源,用土壤水分傳感器實時監(jiān)測土壤含水率,利用CAN(controller area network)總線與GSM(global system for mobile communications)網(wǎng)絡實現(xiàn)土壤含水率的遠程監(jiān)測。利用太陽能電池對鋰電池充電,采用雙鋰電池結構,提高了系統(tǒng)供電穩(wěn)定性,且將充電與放電過程完全分離,延長了鋰電池壽命。土壤水分傳感器每12h測量一次土壤含水率,當其低于設定的閾值時,自動打開電磁閥進行灌溉,當高于設定值時停止灌溉。在666.7m2內(nèi)的土壤含水率數(shù)據(jù)利用CAN總線傳輸至主節(jié)點,各主節(jié)點通過短消息將數(shù)據(jù)發(fā)送至終端計算機。將桔園土壤含水率低于10%,高于20%作為系統(tǒng)開始自動灌溉和停止灌溉指標,且傳感器距滴管外50mm時,則水分輸運到柑桔根系集中區(qū)域所需滴灌時間約為6.7h。試驗表明,系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,能實現(xiàn)柑桔園區(qū)的自動灌溉與土壤含水率的自動監(jiān)測,對實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能灌溉有較大的現(xiàn)實意義。 【作者單位】： 西南大學工程技術學院;
【關鍵詞】： 灌溉 自動化 土壤水分 太陽能電池 自保持式電磁閥 鋰電池 CAN總線 GSM網(wǎng)絡
【基金】：國家自然科學基金資助項目(10902091) 重慶市科委科技攻關重點項目(CSTC,2011AB1029)
【分類號】：S666;S126
【正文快照】： 0引言重慶是柑桔的主產(chǎn)區(qū)之一,夏季一般都有30d左右的伏旱天氣,對柑桔園實施有效灌溉,能保證柑桔的品質與產(chǎn)量。傳統(tǒng)灌溉由人工進行,灌溉的時機及給水量的多少完全由灌溉者確定。可能導致灌溉不及時或灌溉量不恰當,從而影響柑桔的品質與產(chǎn)量,同時消耗大量人力,浪費水資源。因

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