基于ARM和电力线载波的智能灌溉控制系统研究
S275; 针对当前灌溉设备控制系统智能化水平低等问题,设计了一种基于ARM嵌入式系统和电力线载波的智能灌溉控制系统.该系统由5个模块组成:数据处理控制模块、数据通讯模块、数据采集模块、控制驱动模块和人机交互模块.数据处理控制模块的中央处理器采用基于ARM Cortex-M3架构的32位微处理器STM32F103CBT6.数据通讯模块的电力线载波采用总线主站控制器PB620芯片搭建.软件采用实时操作系统μC/OS-II,内核版本V2.91.基于土壤实时墒情数据、短期气象预报等多源数据,构建土壤水分盈亏量预测模型和灌溉量估算模型,分别用于估算土壤墒情和作物适宜灌溉量.结果表明,该系统实现了土壤墒...
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| Published in | 节水灌溉 no. 12; pp. 61 - 69 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
河南省农业科学院农业经济与信息研究所,郑州450008
10.12.2021
河南省智慧农业工程技术研究中心,郑州450008%重庆市农业科学院农业科技信息中心,重庆401329 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1007-4929 |
| DOI | 10.3969/j.issn.1007-4929.2021.12.010 |
Cover
| Abstract | S275; 针对当前灌溉设备控制系统智能化水平低等问题,设计了一种基于ARM嵌入式系统和电力线载波的智能灌溉控制系统.该系统由5个模块组成:数据处理控制模块、数据通讯模块、数据采集模块、控制驱动模块和人机交互模块.数据处理控制模块的中央处理器采用基于ARM Cortex-M3架构的32位微处理器STM32F103CBT6.数据通讯模块的电力线载波采用总线主站控制器PB620芯片搭建.软件采用实时操作系统μC/OS-II,内核版本V2.91.基于土壤实时墒情数据、短期气象预报等多源数据,构建土壤水分盈亏量预测模型和灌溉量估算模型,分别用于估算土壤墒情和作物适宜灌溉量.结果表明,该系统实现了土壤墒情监测、灌溉量智能计算和自动轮灌等功能.电力线载波实现了土壤墒情传感器、电磁阀供电和通讯功能,并节省了通信电缆.网络通信丢包率均值为0.09％,电力线载波误码率小于0.01％,电磁阀响应时间均值为0.497 s.在籽粒产量不降低情况下,模型生成方案比传统灌溉方案节水31.37％.相比设置灌溉上下限参数的自动化灌溉控制系统,该系统具有设备操作简单,安装成本低,运行可靠稳定,灌溉量自动估算和调节等特点,有效提高了大田灌溉效率和用水效率,具有良好的应用前景. |
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| AbstractList | S275; 针对当前灌溉设备控制系统智能化水平低等问题,设计了一种基于ARM嵌入式系统和电力线载波的智能灌溉控制系统.该系统由5个模块组成:数据处理控制模块、数据通讯模块、数据采集模块、控制驱动模块和人机交互模块.数据处理控制模块的中央处理器采用基于ARM Cortex-M3架构的32位微处理器STM32F103CBT6.数据通讯模块的电力线载波采用总线主站控制器PB620芯片搭建.软件采用实时操作系统μC/OS-II,内核版本V2.91.基于土壤实时墒情数据、短期气象预报等多源数据,构建土壤水分盈亏量预测模型和灌溉量估算模型,分别用于估算土壤墒情和作物适宜灌溉量.结果表明,该系统实现了土壤墒情监测、灌溉量智能计算和自动轮灌等功能.电力线载波实现了土壤墒情传感器、电磁阀供电和通讯功能,并节省了通信电缆.网络通信丢包率均值为0.09％,电力线载波误码率小于0.01％,电磁阀响应时间均值为0.497 s.在籽粒产量不降低情况下,模型生成方案比传统灌溉方案节水31.37％.相比设置灌溉上下限参数的自动化灌溉控制系统,该系统具有设备操作简单,安装成本低,运行可靠稳定,灌溉量自动估算和调节等特点,有效提高了大田灌溉效率和用水效率,具有良好的应用前景. |
| Author | 张建涛 周蕊 郑国清 张杰 李国强 王猛 |
| AuthorAffiliation | 河南省农业科学院农业经济与信息研究所,郑州450008;河南省智慧农业工程技术研究中心,郑州450008%重庆市农业科学院农业科技信息中心,重庆401329 |
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| Author_FL | ZHANG Jie ZHENG Guo-qing ZHOU Rui WANG Meng ZHANG Jian-tao LI Guo-qiang |
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| Issue | 12 |
| Keywords | 灌溉控制系统;智能灌溉;灌溉策略;物联网;电力线载波;ARM嵌入式系统 |
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| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 节水灌溉 |
| PublicationTitle_FL | Water Saving Irrigation |
| PublicationYear | 2021 |
| Publisher | 河南省农业科学院农业经济与信息研究所,郑州450008 河南省智慧农业工程技术研究中心,郑州450008%重庆市农业科学院农业科技信息中心,重庆401329 |
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| Title | 基于ARM和电力线载波的智能灌溉控制系统研究 |
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