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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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《中国农村水利水电》2015,(6)
灌溉控制阀及其控制装置作为自动化节水灌溉系统的主要控制设备,其运行可靠性对整个灌溉系统影响重大。针对国内外同类产品在实际应用中存在的阀门堵塞及工作不稳定等问题,开发研制出了一种新型灌溉低功耗控制阀及其控制器,通过性能试验验证了其满足设计要求,具有无线自动控制、低功耗、不易堵塞、状态智能反馈等特点,大幅度提高了灌溉系统的运行可靠性及灌区自动化节水灌溉技术水平。 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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为提高智能灌溉系统大面积推广和系统节点能量利用效率,采用MPPT算法结合太阳能、超级电容、聚合物锂电池设计出基于STM32智能灌溉WSN节点自供电系统。利用Matlab软件,搭建光伏电池模型分析光伏特性,完成系统供电设计与模块选型,并设计能量管理电路,结合Qt平台开发监控软件。结合软件对系统进行测试分析,软件平台读取光伏电池及锂电池电压、电流实时数据,同时计算MPPT效率。经实验验证,系统整体运行良好, WSN节点采用太阳能光伏电池供能结合聚合物合锂电池、超级电容储能工作寿命较长,MPPT效率在86%附近小幅度波动,WSN节点自供电系统设计有效解决了传统节点单个电源引起能量不足缺陷,为智能灌溉系统普及与推广提供试验支撑。为WSN节点自供电提供新思路与设计方案,有效提升智能灌溉系统可靠性与实用性,在一定程度上提高农业灌溉效率和智能化水平。 相似文献
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光伏元件的输出功率是其所受日照强度、器件内部结温的非线性函数。在外部环境稳定的情况下,光伏元件存在唯一的最大功率输出点。本文提出了一种光伏发电系统最大功率点跟踪算法,在传感器精度保证的条件下,能够大大提高系统在光照变化的条件下的适应性。 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(6)
自动化精准灌溉系统在现代化农业生产中得到了越来越广泛的应用。灌溉阀作为灌溉系统的主要控制设备,对整个系统的准确、可靠运行起到了关键作用。通过对目前灌区灌溉系统中灌溉阀存在问题的分析与研究,提出了优化设计方案,并进行了实验验证。结果表明,改进后的灌溉阀具有工作稳定、智能反馈、低压开启等特点,显著提高了灌溉系统的运行可靠性及灌区自动化灌溉技术水平。 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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基于MSP430的智能灌溉系统设计 总被引：1，自引：0，他引：1
针对传统灌溉系统效率差以及现有智能灌溉系统设计复杂、可靠性差等问题,提出了一种智能灌溉系统设计的新方案.该方案以自带12位ADC的MSP430单片机作为嵌入式微处理器,以PC机为上位机,构成一种主从式系统,在简化系统硬件设计的同时,有效地实现了智能节水灌溉的目的.该系统工作稳定、可靠性高,具有较好的适用性. 相似文献
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以农田灌溉系统通信网络为研究对象，通过对灌溉控制过程进行分析，利用分级路由的方式建立了一种星型网络拓补结构形式的农田智能灌溉通信网络。利用无线传感采集装置进行土壤湿度信息采集，并通过通信网络将相关参数信息传输至灌溉系统数据处理中心，经分析处理后生成控制指令，并再次利用通信网络将指令发送至灌溉执行机构驱动装置，实现灌溉过程智能化控制。利用通信监测软件对系统展开测试，并进行通信过程中不同传输距离对信号功率影响的验证，结果表明：随着通信距离的增加，分级路由通信网络传输信号功率逐渐降低。 相似文献
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针对传统灌溉方式浪费水资源的问题,基于电力线设计了自动灌溉系统,由一个主模块和N个从模块构成,以单片机为控制中心。系统通过电力线进行通信和远程控制,采用灰色预测模糊PID控制算法控制灌溉系统的需水量。为验证该系统的性能,对系统进行了灌溉试验。试验结果表明:系统可以完成灌溉系统数据的稳定传输,能够稳定控制灌溉过程的水流量,且灌溉系统运行稳定,工作性能良好。 相似文献
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基于物联网技术的农业智能灌溉系统应用 总被引：1，自引：0，他引：1
在充分理解农业物联网应用机理的基础上,结合农作物生长需水量特点,建立基于物联网的灌溉信息采集与控制模型,从硬件电路配置和软件控制程序方面,构建农业智能灌溉系统的组态显示,针对农业智能灌溉系统进行试验,结果表明:该智能灌溉系统试验在模糊控制机理下完成,得到非线性的土壤湿度差值、空气温度及灌溉时间三者之间的控制关系;在保证传感器传输数据可靠、有效的条件下,当土壤湿度和灌溉需水量分别在35%～65%、4.5～6.5m~3范围内时,试验值与实际测得值之间的误差可控制在1%以内,符合系统灌溉功能实现要求,可为类似灌溉系统优化提供思路与参考。 相似文献
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针对传统的灌溉方式水资源利用率低和均匀性较差的问题,基于网络分析法对农田灌溉系统的均匀性进行研究。系统主要组成包括感知层、传输层和应用层,根据网络分析法理论,对灌溉系统的智能灌溉预测控制算法进行了设计。对灌溉系统进行BP神经网络和灌溉预测模型设计,以达到精准灌溉,提升灌溉均匀性的目的。为了验证该灌溉系统的有效性,对其进行灌溉均匀性试验,结果表明:系统达到了均匀性灌溉的目的,且能有效降低用水量。 相似文献
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农业光伏发电系统在局部阴影条件下的输出功率呈现出多个极值点,传统的光伏模型难以快速准确反映这种变化,常规的MPPT算法易陷入局部极值而失效,极大的影响发电效率。针对上述问题,在光伏电池单二极管模型的基础上,分析局部阴影条件下带旁路二极管的光伏组件的功率输出过程,推导出复杂光照条件下光伏阵列的数学模型。提出一种改进PSO的MPPT优化方法用以精确跟踪光伏电池的最大功率点,将光伏阵列模型与BUCK变换器连接,进行仿真实验。结果表明,所提方法能够准确反映光伏阵列在局部阴影条件下的多极值输出特性,设定BUCK变换器开关频率为20 kHz时,在光伏阵列输出功率波动0.1 s后即能快速跟踪到最大功率点,为提高农业光伏发电效率和阵列优化布局提供有力支持。 相似文献
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基于当前新疆的自动灌溉系统还处于低水平的试用阶段,针对新疆自动滴灌系统中存在的电缆数量多、安装和维护困难等问题,提出了一种无线智能灌溉阀门控制系统并且针对新疆棉花灌溉研制出一种能够满足要求的无线智能阀门控制器。该控制器包括控制单元、功率单元、无线通讯单元、继电器升压驱动单元和状态反馈单元等。远程控制中心将通过无线通讯单元向阀门控制器发送控制命令,开启继电器驱动单元,开启或关闭灌溉电磁阀。控制器的功能包括远程控制、参数设置、反馈状态检测等。该控制器的设计合理、命令简单和低成本等特点,经过在实验室试用结果表明,该控制器运行稳定,准确性和即时性达到要求能够为新疆运程自动滴灌带来方便。 相似文献