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如何使用LabView平台实现无线节水监控系统的研究
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2020-02-05
初光勇
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为解决传统人工灌溉用水造成的不必要浪费和节水控制系统现场布线复杂的问题，针对土壤湿度环境非线性无法建立精确数学模型的特定，设计了一种基于ZigBee无线网络和LabView仿真平台的节水监控系统。系统基于ZigBee无线网络对各节点信息进行监控，下位机的数据采集系统，实现对土壤的含水率进行自动检测，通过接收上位机的指令变频控制恒压供水工作站。上位机由虚拟化设计平台LabView设计，通过模糊控制决策支持系统将作物的需水规律的各方面特征有机结合起来，对灌溉水量进行指导，真正实现用水的精细管理和合理科学化灌溉。
近年来，随着城市快速发展和人口的不断增长，水资源的需求与日俱增，灌溉用水量约占人类用水的总量的 70％以上，伴随着利用率低和浪费严重等问题，农业用水的合理性直接制约着农业的发展［1-2］。传统的灌溉主要由人工经验确定灌溉量和灌溉时间，由于没有实时数据的采集与分析，灌溉的随意性较大，不仅用水管理采用粗狂式管理造成水资源的大量浪费，而且也不能满足不同作物的水分要求，使得作物的产量和质量的产出受到了极大的制约［3］。而基于计算机的滴灌测控系统一般采用有线通讯的布网方式，由于布线不便，组网复杂，使用电缆成本高，不利于设备维护、耗时较长，往往难以在生产实际中推广［4］。为此，结合自动化控制技术，设计了一种低功耗无线智能膜下滴灌节水监控系统，利用终端传感节点对作物土壤湿度进行数据采集，基于 ZigBee 技术构建低功耗无线传感网络传输数据至上位机，LabView软件平台将数据进行处理，最终输出控制命令，将作物生长所需的水分和以较小的流量均匀、定时、定量的输送到作物根部附近的土层中，供根系吸收。系统主要根据作物的环境情况，结合膜下滴灌的特点，可综合作物的需水规律土壤复合系统做出综合性分析和判断，通过模糊控制算法实现用水的合理化和科学化管理。
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巍巍昆仑_b3b
2021-01-27
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