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针对现阶段果园无线节水灌溉系统成本高、传感器节点寿命有限、不能长期可靠工作等问题,介绍了一种基于无线传感器网络节点的果园自动灌溉系统设计方案。该系统由主节点、传感器节点、水泵节点3种节点组成,通过选取合适功率的太阳能电池板和太阳能电池充电芯片对锂电池进行充电,有效延长了传感器节点寿命,实现系统连续稳定工作。在空旷地带,系统的有效通信距离208 m,节点额定电压5 V,工作时电流125 m A,待机时电流1.6 m A,太阳能平均充电电流为20 m A。传感器节点在不充电的情况下,以每天唤醒24次,每次工作20 s的频率,可连续工作约60 d。在连接太阳能电池板的情况下,可保证充电电量大于耗电电量。在桃园的试验表明:传感器节点在采集土壤湿度信息时耗电量最大,连接太阳能电池板,电池电压在额定电压附近小范围内波动,随机改变灌区内被测土壤湿度,系统可以按照设定的土壤湿度上限、下限,自主控制水泵和电池阀工作状态,实现自动按需灌溉。 相似文献
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为了能够给不同端电压、不同容量等级以及不同类型的蓄电池进行智能充电,设计了以AVR单片机为控制核心的蓄电池智能充电系统.系统通过对蓄电池充电电压、电流以及温度的实时检测,根据电池的类型、电压和容量等级调用相应的充电算法程序,实现对整个充电过程的智能精确控制.最后对12V/16AH的铅酸蓄电池进行了充电试验,试验结果表明,充电电流与电压曲线与理想曲线基本相符. 相似文献
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《江苏农业科学》2016,(7)
设计了1种基于太阳能供电的田间图像采集系统,解决了脱离田间配电网地域难以实时获取作物图像信息的问题。硬件设计主要包括信息采集模块、太阳能供电模块和无线通信模块。其中信息采集模块主要由Logitch Pro9000摄像头、X86系统架构瘦客户机(Fit-PC)进行图像采集和暂时储存;无线通信模块基于AR9344芯片,将采集系统接入互联网,实现数据无线传输功能;太阳能供电模块采用STM8S003F3P6单片机,完成PWM脉宽调制技术,从而达到稳定输出电压的目的,并选用铅酸蓄电池作为储能元件。软件设计主要针对瘦客户机CMOSSETUP程序设计系统工作时间,完成图像采集步长设定,并完成对采集图像的智能化管理。经测试表明:通过该项目的实施,摆脱了对田间配电网的依赖,实现了田间及作物图像信息远程采集管理的基本功能,促进了智能农业的发展。 相似文献
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[目的]为解决野外无线传感器网络自动灌溉控制系统的供电问题,设计了一种太阳能蓄电池智能充放电控制器.[方法]采用BQ24650自动控制和管理太阳能向蓄电池充电,以单片机MSP430F2132为微处理器,根据蓄电池放电状态的检测,自动控制蓄电池向负载供电,同时该微处理器作为负载控制系统的主控器.[结果]经试验测试知,控制器实现了预期设计目标,且在连续90d的实际应用中运行稳定可靠.[结论]该充放电控制器能满足实际应用要求. 相似文献
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【目的】研究电动水稻插秧机功率分配和参数优化等关键技术,探索并分析分布式电机驱动水稻插秧机存在的主要问题和发展趋势,为电动水稻插秧机的设计提供依据。【方法】以适合电力驱动的手扶式水稻插秧机为研究对象,通过仿形试验、分插机构试验和牵引试验,得到插秧机各主要工作机构实际功率,并确定各驱动电机的参数。通过牵引试验的载荷和速度分析,进一步优化该类型插秧机蓄电池容量和作业速度等参数,并提出最大连续作业面积节能设计方案。【结果】在试验样机机型下,双行进水轮驱动电机为2×500 W,分插机构驱动电机为300W,仿形机构驱动电机为350W;当采用48V铅酸蓄电池组,在理论额定容量为83.3A.h、行进速度为0.5m/s时,可以获得最大连续作业面积;当采用同电压锂离子蓄电池组,在理论额定容量为100A.h、行进速度为0.5m/s时,可以获得单位蓄电池质量最大连续作业面积。【结论】分布式电机驱动的水稻插秧机具有机械传动机构简化、整体质量轻、低噪音振动和无尾气排放等优点。 相似文献
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用于观光农业的混合型无线传感器网络节点设计 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】设计用于观光农业中游客服务与田间种植管理通用的混合型无线传感器网络节点。【方法】设计该节点的硬件结构及基于Android系统的移动智能设备APP;利用ZigBee与上位机通信来实现种植环境监测和设备控制。【结果】支持用户使用基于近场通信和蓝牙技术的节点田间快速接入功能,通过移动设备为游客和种植管理者提供园内位置定位、种植信息查看、环境参数监测等服务。【结论】该混合型无线传感器网络节点使用灵活、方便、快捷、功能扩展性好,可为观光农业提供较为灵活的多业务工程化支持。 相似文献
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农田能量异构无线传感器网络簇首选择机制 总被引：1，自引：0，他引：1
农田无线传感器网络监测过程中,太阳能电池供电的无线传感器网络有着很多优势,同时也存在着成本较高的问题。在农田无线传感器网络监测中加入部分太阳能节点进行监测,可以降低成本并延长网络寿命。研究了农田环境中太阳能供电节点与干电池供电节点同时存在时无线传感器网络成簇过程,在LEACH算法的基础上改进了一种簇首选择方法,每一轮通过2次选举,达到优先利用太阳能节点,提高太阳能节点使用效率的目的。仿真结果表明,通过此方法可以提高太阳能的利用率,减缓节点死亡速度,延长网络寿命。 相似文献
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植物叶片颜色及生态环境参数无线数据采集系统的设计 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】设计一套植物叶片颜色及生态环境参数无线数据采集系统,为研究生态环境参数变化对植物生长的影响提供技术支持。【方法】采用C8051F330单片机配合TCS230颜色传感器、温湿度传感器、光照传感器及nRF24L01+无线收发模块,组成无线数据采集节点,与带有无线接收节点的PC计算机结合,构建植物叶片颜色及其生态环境参数的无线数据采集系统。【结果】利用所建立的无线数据采集系统,可将从数据采集节点所采集的数据通过无线通信方式实时传送到PC计算机,在开阔地无干扰条件下通信距离可达100 m,可设置多个数据采集节点,数据也能以脱机的方式保存于节点的存储器中,按每个记录4个参数,一次可保存6 400个数据记录,再集中传送到PC计算机中。【结论】设计的无线数据采集系统能可靠地获得长期的植物叶片颜色数据以及对应时间的温湿度和光照等环境参数,且无线通信方式具有线路铺设简单、灵活、经济及数据通信可靠等优点,同时可进行多点数据采集,能显著提高研究工作效率。 相似文献
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无线传感器网络作为传感器、微电子和无线通信三项技术相结合的产物，是一种全新的信息获取和处理技术。基于MSP430单片机和IP-Link1200射频收发器，设计了温湿度无线传感器节点，该节点由太阳能光伏电池供电、功耗低。主节点通过USB口与PC机相联，由PL-2303芯片实现USB口到RS-232串口的转换，无需外接电源，它将数字敏感元件感知的温湿度信息读入已经存在的温室环境控制系统，形成无线传感器控制网络，实现温室环境信息的无线测量与控制。 相似文献
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针对林区局地环境监测实时性差、长期监测困难等不足,设计并实现了一种基于ZigBee无线传感器网络的林区局地环境监测系统。系统运用无线网络协议ZigBee搭建无线传感器网络,结合GPRS通讯技术将获取的数据发送至监控中心,实现数据的实时显示、存储、分析与可视化。系统主要由传感节点、路由器、网关与监控中心组成,结构简单实用,节点放置位置灵活,不受地理环境限制,能够较好的监测空气中温湿度、大气压强、光照强度、二氧化碳浓度、土壤含水率等林区关键环境因子。通过太阳能供电系统,采用CC2530和CC2591无线通信模块,并将多传感器集成到传感节点,较好解决了无线传感器网络在林区应用过程中的节点能量不足、通信距离短以及监测参数不全等问题,实现了对林区局地环境的实时监测。试验表明,节点在空旷地方有效通信距离最大可达510.6 m,在树林中有效通信距离最大可达177.5 m;在太阳能与锂电池共同供电下,节点能量能够自给自足;在组网测试中,整个网络收包率为96.7%,能够满足林区环境监测要求。 相似文献
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[目的]研究将无线传感器网络应用于农田土壤水分监测,探讨解决实际监测中采样率低、成本高、及实时性差等问题的方法。[方法]通过对无线传感器网络体系结构、网络节点硬件设计以及软件操作系统结构的原理和相应参数分析,说明基于无线传感器的农田土壤水分监测系统的特点,及利用该系统的优点。[结果]传感器节点可正确采集并传输土壤含水率,实现稳定的土壤水分数据传输,说明无线传感器网络适合农田土壤水分的实时监测。[结论]该研究表明无线传感器网络在农业发展中具有广阔的应用前景。 相似文献
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针对当前温室环境监测中存在的信号遮挡物多、监测范围大、管理不便等问题,设计一种基于无线传感器网络的温室环境信息远程监测系统。无线传感器网络采用433MHz射频进行信息传输,无线传感器节点和汇聚节点分别采用MSP430F149和LPC2478作为微控制器,实现温室环境信息的实时采集、信息汇聚和数据融合。系统采用星型网络拓扑结构,通过定时休眠、传感器掉电控制等方法来减少能量消耗,并通过基于CSMA/CA算法的无线传输协议,避免了节点间信息传输冲突,保证了传输成功率。无线传感器节点通信性能测试结果表明:使用10dBm射频功率时,距地表1.5m节点的有效通信距离为192m;在无太阳能充电且节点工作周期为30min18s的情况下,无线传感器节点生命周期理论值为98d。温室环境信息远程监测应用结果表明,该系统具有低功耗、高稳定性等优点,节点平均丢包率仅为1.1%。 相似文献
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户用光伏发电系统设计与研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对目前我国新农村建设过程中的实际情况,为使太阳能这一新能源更好的服务于农村电气化建设,以沈阳农村地区为例,根据当地的气象、环境状况及具体负荷情况,进行户用独立光伏发电系统设计,对系统的光伏倾角、光伏电池板、蓄电池、控制器及逆变器等进行了优化的设计与选择,在满足用户供电需求下,尽量减少初始投资,同时归纳了设计过程中应注意的事项。用专业的光伏系统设计软件PVSYST对设计方案进行仿真,对其用户满足率、能量利用率、蓄电池工作状态、经济效益及环境效益进行了详细的分析,验证了设计方案的可行性。 相似文献
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水分供给对胡麻产量的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
[目的]研究水分对胡麻产量的影响。[方法]对胡麻播前和生长期进行不同的供水,分析不同供水时间和供水量对胡麻产量的影响。[结果]结果表明,胡麻播前供水比生长期供水更能有效地提高产量,以播前供水80mm最佳。在正常年份,天然降水基本可以满足胡麻对水分的生理需求。[结论]该研究结果对胡麻产量的提高提供理论指导。 相似文献