农田节水灌溉及信息管理系统

农田节水浇灌及信息治理系统1、背景介绍括通信技术、自动化把握系统，等等。”。其中，无线传感器网络技术是物联网的核心技术之一，它担负着极其重要的信息传递、交换和传输的重任。无线传感器网络技术目前是通信、计算机和自动化等领域一个兴的争论热点，它能够牢靠地、实时地采集掩盖区中的各种信息并进展处理，处理后的信息可通过有线或无线方式发送给远端数据消费系统。集分析技术也是重点应用，对现场的简洁数据进展分析和治理。80%左右，由于农业浇灌效率普遍低下，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，因而，解决农业浇灌用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是格外重要的，也是节水潜力最大的领域。目前，农业节水浇灌的困难在于农田分布范围广泛，各种农作物的用水需求也不一样。使用大面积的沟渠浇灌技术，不仅铺张水资源，而且在农田利用上也造成很大的铺张。承受自动化把握的滴灌技术，可以依据各种农作物对水量的要求，以及土壤的水情合理配置各个供水设备运行状况。另外，通过自动化把握，可以将整个农场系统进展合理使用，从而到达省水节能、省工省地的效果，以及进展节水农业的目的。息互递、自组网络及网络通信时间同步等特点，使灌区面积、节点数量可以不受限制，因此可以灵活Internet功能与GPS技术结合，形成灌区动态治理信息采集分析技术，协作作物需水信息采集与精量把握浇灌技术、专家系统技术等，可构建高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水浇灌平台。2、农业节水及信息治理系统系统构造对于自动化产品来说，采集力气和通信力气都不行能实现，为了将这么大的区域中的相关信息进展收从而能到达一个自动化把握单元所能把握的范围。因此，农业节水及信息治理系统一般由两个局部组成：集中监控中心、现场监控站。各局局部工明确、协同合作，使管控一体化的功能在农业节水及信息治理中得到了充分应用。以以下图为基于物联网的农业节水浇灌系统网络构造。现场监控站统，它负责整个系统的数据采集以及将采集到的数据传送到上层集中监控中心的任务。现场监控站一般把握和采集的设备包括：使用无线ZIGBEE协议的阀门、RTU设备、各种气象、墒情采集传感器等，有些先进的监控站还配置视频采集设备，实时采集把握区域内的视频信息。传输功能。集中监控中心集中监控中心依据其所管辖区域大小，将区域内全部现场监控站的信息进展集中采集、呈现、存储、分析等。同时，通过组态软件的WEB公布功能，将所采集的信息公布到INTERNET上，供相关部门查看分析。集中监控中心通常与现场监控站之间通过移动通信技术GPRS、3G或者WIFI等无线通信方式进展连接，这种方式可以大大节约硬件本钱，同时，数据的实时性也能保证。集中监控中心作为整个农业节水和信息治理系统的中心层，不直接参与现场设备的把握，而是通过对现场监控站相关数据的分析以及历史数据的分析，形成先关的节水浇灌方案，各个现场把握站通过分析所得的方案进展相应的现场把握。系统功能现场监控站现场监控站一般设置在现场把握区域的泵房中，其中配置监控计算机一台，实现对把握区域设备的信息采集和把握，安装组态软件，每一个泵房设置一套。农田节水和信息治理系统中的现场监控站该系统的功能主要有：1、数据采集与监视功能现场监控站中由于各种管线与阀门铺设的距离比较远，使用有线数据采集的方式在监控本钱和把握线缆铺设上都不现实，因此，使用Zigbee无线通信的方式进展数据采集。它是一种短距离的无线通信方式，对于在农田这种开阔地带使用比较有优势，它与RTU把握单元结合使用，采集泵房治理系统内的各个阀门与水泵的把握信号，实现水泵和阀门的远程把握，同时还采集相关的模拟量数据，如蓄水池水位、管道流量、过滤器前后水压、电机电流、电压、墒情、气象等数据。2画面监控主要包括设备监控画面、系统治理界面以及数据统计分析画面。A、设备监控界面依据现场监控站滴灌系统管道铺设管线绘制田间滴灌分布图，在图上直观显示相关电磁阀的位置、状态、是否启用轮灌，正在浇灌的组别，浇灌持续时间、当前系统时间显示等信息。该界面可以对电磁阀的状态统一实时查询；轮灌启动、界面锁定；电磁阀的单独开启关闭、状态查询。界面锁定以后〔安全模式〕，整个界面上操作人员不能有任何操作动作〔不能把握设备，只能扫瞄查询信息〕，只有通过密码实现解锁才能进展把握操作。B、数据统计分析画面包括实时数据显示和历史数据显示两局部内容，显示的数据有电机电压、电流、蓄水池水位、过滤器前后水压、出水口流量、土壤水分以及气象站、设备电池电压等。C、系统治理界面包括系统通讯诊断、系统设备拓扑构造图、设备地址、时钟、工作参数配置界面、设备列表、轮灌编辑界面、用户治理界面、数据存储设置、调阅、导出界面、设备通讯状态、设备电池电压，首部电压电流、水位、水压等错误或者数据超常报警设置等。3、设备把握功能相应的报警。把握以及翻开的时间等。4、数据存储记录功能数据记录使用定时记录的功能，每半小时记录一次相关数据〔记录数据时间可设定〕，数据保存时间为1年，数据记录使用易控自带的SQLexpress数据库完成。同时，在画面上可以通过报表、曲线的方式进展历史记录数据的查看。5报警功能主要针对重要的操作和模拟量超限进展。音箱及短信发送模块。重要的报警能记录到数据库中进展历史报警的查询功能。6、用户治理功能户名和密码登陆猎取不同的权限。农民主要权限为设备的单独操作和实时数据的查看。〔由于维护人员不是长期驻守在泵房，所以参数维护由监控中心维护人员统一进展远程维护〕。7、数据上传功能说，它还包括数据上传到监控系统的功能。GPRS和超短波电台的方式。因此，数据上传功能使用易控IO通信中的modbus主站方式将数据通过GPRS或者超短波电台发送到监控中心。集中监控中心集中监控中心负责将所管辖的现场监控站的全部信息进展集中治理，集中监控中心设置在相应的上级治理中心，设置一台监控效劳器，监控效劳器作为集中数据效劳器、历史记录和WEB公布效劳器使用。监控中心实现的功能主要有：1、数据采集功能集中监控中心与各个现场监控站的距离较远，使用有线传输的方式本钱太高，因此，选用无线的数据传输方式，依据各个泵房配置的无线模块的不同，主要包括GPRS网络、远传数据网络〔电台〕。2监控中心是下辖的全部现场监控站信息的汇总，它的监控画面主要包括：A、用户登录界面：监控中心集中了中全部监控系统，不同用户可以依据权限显示不同的工程点分布界面。B、监控信息治理画面息治理中切换显示画面。3、数据统计分析功能文件的查看等功能。A、数据存储功能：将系统采集到的相关模拟量数据进展集中历史记录，使用SQLSERVER3023B、曲线棒图功能：在监控画面中能将各个历史记录数据通过历史曲线，棒图的形式进展呈现，主要包括用水量曲线、流量曲线等。历史曲线可以通过时间查询不同时间段的曲线状况。C、报表功能：通过历史记录数据，可以形成系统的数据报表，包括日、月、年等报表，操作人员可以通过时间查询相关时间段的数据形成相应的数据报表，同时报表还具有数据查询、打印、EXCEL等功能。4报警功能主要包括系统中监测到的一些设备报警以及模拟量的越限报警，对于不重要报警信息可相关人员。5、用户治理功能用户治理功能配置系统中不同登录用户的操作权限，以及用户登录、注销等功能。6WEB公布功能将监控中心中相关的数据画面通过易控的WEB公布功能公布到INTERNET上，相关人员只需要IE扫瞄器就可以直接查看各个现场监控站的运行状况。3、完毕语ZIGBEE局域网无线通信等先进技术，能够实现农田定点采集、移动采集与传输功能。具有构造简洁、功耗低、设计本钱低、使用性强、监测数据实时显示实时上传和可重复性好等显著特点。与国内外现有类似产品比较，有以下特点：技术，降低子站通信耗能，节约了能源，提高了效率，节约了本钱。起来