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针对我国农业灌溉存在的水资源浪费、耗电量大的问题,建立了基于光伏发电技术的智能灌溉系统,主要由水泵、无线传感网络、光伏发电装置和中央控制中心组成。系统通过DV-Hop算法对需灌溉区域进行定位,采用最大功率点跟踪(MPPT)方法确定光伏电池板的最大功率。灌溉系统的性能测试结果表明:光伏发电装置可为该智能灌溉系统提供稳定的能量,且灌溉系统运行稳定,能够及时响应环境变化,针对农田实施灌溉。 相似文献
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太阳能农机发动机监测系统设计—基于智慧农业物联网信息采集 总被引：1，自引：0，他引：1
为了解决农机在恶劣条件下无线通信传感器节点功耗大的问题,提高农机发动机监测系统的整体性能,设计了一种基于智慧农业物联网信息采集的太阳能发动机监测系统。该系统采用太阳能进行供电,并利用WSN网络对太阳能电池和发动机状态进行监测,有效提高了监测系统的稳定性,满足了传感器节点的持续能量损耗。基于WSN的太阳能农机发动机监测系统采用了无线传感网络和串口通信,使用了传统的串行接口,其监控中心作为数据处理服务器,系统可以实现对光伏电池电压、电流和温度的测定,实现对发动机转速、温度和噪声的测定,并根据测定值及时地做出预警,实现远程操控;并对系统进行了测试。测试结果表明:该监测系统可有效完成光伏电池和发动机的状态监测,为新型农机监测系统的优化提供了一种新的低碳设计方法。 相似文献
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为了提高农业灌溉效率,降低灌溉成本,基于光电子处理技术设计了智能灌溉监控系统。系统主要由数据采集模块、中央控制中心、光伏电池、用户界面模块和执行模块组成,通过光电子技术将光能转化为电能,为系统运行提供能量,并采用非均匀间隔的Huffman算法传输数据。为验证系统的性能,对系统进行试验,结果表明:系统的光伏电池能够为灌溉和监控系统提供稳定的电压,监控系统能够实现对灌溉系统的实时监控,运行稳定,性能良好。 相似文献
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为进一步实现农业设备设施与太阳能光伏发电技术的深度耦合,以绿色智能灌溉为例,针对生态农业理念的太阳能光伏发电控制模型应用展开研究。在深入理解当前技术成熟的太阳能光伏系统组件构成及发电机理的基础上,结合太阳能组件光伏的能量流动特性与载荷结构,搭建适用于农田灌溉设备的发电功率控制模型,进行系统硬件合理选型与软件控制精确设计,形成完整的太阳能光伏发电系统,并展开应用测试。测试结果表明:设置不同的运行速度,得到该光伏控制系统的理论计算发电功率与实际应用发电功率误差控制在5%范围内,符合农田作业实际且测试效果良好,灌溉机组的作业综合性能效率可平均保持在85%以上,可很好地推广光伏发电技术应用在农业设备设施,为助力我国生态农业的升级发展提供一定的研究方向。 相似文献
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为了摆脱智能灌溉中电磁阀依赖的有线电源,研究设计了基于超微型水轮发电机供电的智能电磁阀系统,实现了无线"电源+网络"。采用超微型水轮发电机与太阳能发电板双供电系统为可充锂电池充电,并使用流体力学、电学等物理、数学方法对其进行发电效率计算,选用额定容量为6 800 mA·h的可充锂电池为YCL11型双稳态脉冲型电磁阀和LTE-Luat通信控制模块供电。设计安装了一套测试装置,计算测试通信控制模块与电磁阀的耗电量以及发电机的充电效率。结果表明超微型水轮发电机每小时充电效率为1.23%～2.45%,即在40.8～81.6 h之间可充满一次额定容量为6 800 mA·h的锂电池,而太阳能充电板在正常工作情况下5.44 h左右便可充满电池,充电效率每小时18.38%。在没有超微型水轮发电机和太阳能充电板的情况下,一个充满电的额定容量为6 800 mA·h的锂电池可以在GPRS、WCDMA和LTE 3种标准下保证至少89、129和67 d的使用,双发电机充电效率达到每天1.12%(1/89)、0.77%(1/129)和1.49%(1/67)即可满足整个系统的用电需求。该系统不论是超微型水轮发电机还是太阳能充电板的充电效率都超过了所要求的充电效率,可完全保证系统持续运转,符合系统设计要求。该系统的研发成功将为智能灌溉节省大量的电力基础设施建设成本,也为中国偏远地区实现智能灌溉提供一条新的思路。 相似文献
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根据节水灌溉的实际需要,设计了一种太阳能自供电的温湿度无线传感器。该传感器利用FD阻抗变换原理测量土壤水分,内置锂电池、充电管理电路和放电保护电路,可依靠太阳能供电长时间稳定工作,无线传输距离最远可达100m。实现了温湿度传感器在农田环境下的无线工作和对土壤水分的网络化实时监测。可以适用于各种农业自动化灌溉系统。 相似文献
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吕恩胜 《农业装备与车辆工程》2023,(7):29-32
针对秦岭-淮河以南的丘陵地区控制信号传输距离远且环境恶劣、灌溉用水效率低下等问题,设计了基于LoRa技术的智能灌溉系统,该系统终端节点传感器通过Modbus协议传输在稻田采集的参数,考虑未来降水因素,采用了风险灌溉策略。实验结果表明,所设计的灌溉系统准确率高、智能高效,可以精准灌溉作业。 相似文献
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农村电网受用电不连续性的影响造成了极大的浪费;锂电池由于具备体积小、能量密度高、单体电压高、自放电率低、内阻小等特点而广泛地用在现代储能系统当中;基于TMS320F2407A电池智能管理系统具有过压/欠压/过流/短路等基本保护功能,在此基础上加入了上均衡电路、下限自锁电路、电量显示电路;锂电池/超级电容储能系统可有效地储存农村电网低峰时期多余的电能,又可吸收调速系统制动时回馈的能量,极大地提高了储能的利用率;直流母线电压的闭环控制保证了电机供电的稳定性,电流跟踪实验与转速闭环实验结果说明调速系统性能良好。 相似文献
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为进一步提高我国农作物智能灌溉系统的作业效率,基于农业互联网平台,针对其灌溉监测信息处理环节展开研究。以大数据及SOA平台为核心架构,建立土壤环境参数与灌溉系统数据监测之间的内在关系,完成监测信息的布局设计与精准灌溉作业实现。进行系统在互联网平台下的灌溉试验验证,结果表明：基于农业互联网平台的灌溉监测信息系统改进后,各灌溉模块的功能运转效率得到显著提升,信息监测准确率与系统控制精准度分别提升至95.56%与94.51%,灌溉系统效率相对平台应用前提升了7.79%。所设计的联网平台架构下的灌溉系统整体改善效果明显,是我国向智慧农业方向迈进的重要基础,对于类似智能灌溉装备广泛推广有重要的参考价值。 相似文献
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课题组以广东罗定金鸡镇坪塘村的辣椒种植基地为例,提出了在灌溉资源不足的粤西山区采用太阳能光伏提水灌溉系统的具体方案,阐述了各个模块的功能及选用原则,分析了系统的功能特点.试验结果表明:光伏提水灌溉系统安装与运行维护成本低,安装布局灵活,解决了现有山地灌溉难题,有效提高了农作物种植效益,显著提升了农户种植积极性. 相似文献
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《节水灌溉》2017,(5)
针对现有Zig Bee远程灌溉系统时延过大,结合6Lo WPN网络技术的快速演进,在考虑实现自动化、精准化现代农业的基础上,设计了一种基于6Lo WPAN的水肥一体化智能滴灌系统。该系统采用6Lo WPAN协议实现无线传感器网络(WSN)与IPv4/IPv6网络之间的点到点通信,实现了土壤温度和湿度的实时监测,根据不同作物对湿度的要求远程控制电磁阀进行水或水肥的灌溉。详细描述了系统硬件框架和软件框架实现过程,最后基于Lab VIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)软件开发了智能滴灌系统的上位机管理软件。试验结果表明,基于6Lo WPN的WSN与IPv4/IPv6网络可以相互通信,该系统能准确获取土壤湿度和温度数据,通过上位机管理软件可远程控制电磁阀进行灌溉将湿度保持在设定的范围内。系统测试结果表明,6Lo WPN滴灌系统比现用的Zig Bee滴灌系统时延小,有一定的推广潜力。 相似文献
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基于ZigBee的温室自动灌溉系统设计与实现 总被引：1，自引：1，他引：0
针对我国水资源紧缺及温室大棚节水灌溉的迫切需求,研究设计了一套基于ZigBee的温室自动灌溉系统。该系统由太阳能供电,可以现场为用户提供直观的系统管理平台来完成节点管理和数据处理功能,开发了服务器端温室信息管理系统软件,实现了Web方式下的信息实时监控和远程监控报警,并且有效简化了现场设备安装与拆移等过程,使之更适合不便直接连线的一般监控场合应用。初步试验表明:把土壤湿度提高30%所需的时间在50～60 min之内,系统的控制误差在4%以内;系统运行稳定,操作简单,准确性和快速性等指标能满足农业技术要求,具有一定的推广应用价值。系统的研制和使用可为建立大型远程智能灌溉系统提供经验和技术支持。 相似文献
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针对农业灌溉中的水资源浪费问题和灌溉远程控制问题,对物联网相关技术进行研究,设计了基于物联网Android平台的农业远程智能节水灌溉系统,实现了对多传感器节点(空气温湿度、光照、土壤湿度、电磁阀、变频器等)远程采集和控制,以及对多个控制器节点的远程监测与控制。系统不受时间地域限制,用户可以通过Android移动终端实现对智能节水灌溉系统的监测和控制。系统采用CC2 5 3 0作为无线传感器芯片、OK6 4 1 0作为控制器节点芯片。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,可为远程智能节水灌溉提供平台支持,能够满足农业节水灌溉的需要。 相似文献
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《排灌机械工程学报》2017,(5)
针对喷灌机季节性用电需求,提出了一种轻小型太阳能平移式喷灌机光伏配置方法,以负载亏电率和能量溢出比为约束指标,以系统全寿命周期成本最小为目标,结合杨凌地区气象资料,对自主研发的太阳能平移式喷灌机驱动行走系统和取水加压系统进行光伏系统的优化配置,得到不同负载亏电率下的供电能量配置组合和全寿命周期成本,并寻求机组光伏阵列最佳布设倾角及系统蓄电池和光伏电池容量的最优配置组合.结果表明:杨凌地区光伏阵列最佳布设倾角为15°左右;太阳能喷灌机阴雨天不灌溉或者少灌溉,配置12块光伏组件和3组蓄电池组,能基本满足作物灌水周期4 d的要求;太阳能喷灌机推广应用时,可适当提高负载亏电率以降低机组造价成本.该方法可用于太阳能平移式喷灌机能量配置系统方案设计和优化,为太阳能在农业机械领域的应用提供参考. 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2021,(10)
基于软件ADVISOR和MATLAB平台联合仿真,搭建锂电池和超级电容复合电源系统模型,选用逻辑门限和模糊控制两种能量管理策略对复合电源系统进行功率分流。通过蓄电池衰减寿命模型计算验证了复合电源系统循环寿命长于单一锂电池电源系统。 相似文献
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为进一步提升我国智能灌溉装备的综合作业效率,从多通路实施与精准化控制角度展开布局设计。以灌溉系统的作业原理及田间信息获取特征为出发点,建立灌溉网络的DTN路由算法模型,实施网络节点的规划分配与通道布置,形成精准性的逻辑控制流程及节点网络相互执行关系。进行系统性的灌溉试验,结果表明：基于DTN路由算法的多通路精准灌溉系统布局正确可行,信息投递成功率可达94.13%,节点转发率可达96.07%,各信息传递的实时准确,各阀门组件的动作协调,综合灌溉效率实现了高于90%的优化目标,是DTN路由控制理念在灌溉装备领域的应用创新思路之一,具有较好的推广意义。 相似文献