基于太阳能的柑桔园自动灌溉与土壤含水率监测系统研制

【摘要】：为实现柑桔园的节水节能自动灌溉与土壤含水率的监测,以太阳能为主要能源,用土壤水分传感器实时监测土壤含水率,利用CAN(controller area network)总线与GSM(global system for mobile communications)网络实现土壤含水率的远程监测。利用太阳能电池对锂电池充电,采用双锂电池结构,提高了系统供电稳定性,且将充电与放电过程完全分离,延长了锂电池寿命。土壤水分传感器每12h测量一次土壤含水率,当其低于设定的阈值时,自动打开电磁阀进行灌溉,当高于设定值时停止灌溉。在666.7m2内的土壤含水率数据利用CAN总线传输至主节点,各主节点通过短消息将数据发送至终端计算机。将桔园土壤含水率低于10%,高于20%作为系统开始自动灌溉和停止灌溉指标,且传感器距滴管外50mm时,则水分输运到柑桔根系集中区域所需滴灌时间约为6.7h。试验表明,系统运行稳定可靠,能实现柑桔园区的自动灌溉与土壤含水率的自动监测,对实现节水节能灌溉有较大的现实意义。 【作者单位】： 西南大学工程技术学院;
【关键词】： 灌溉 自动化 土壤水分 太阳能电池 自保持式电磁阀 锂电池 CAN总线 GSM网络
【基金】：国家自然科学基金资助项目(10902091) 重庆市科委科技攻关重点项目(CSTC,2011AB1029)
【分类号】：S666;S126
【正文快照】： 0引言重庆是柑桔的主产区之一,夏季一般都有30d左右的伏旱天气,对柑桔园实施有效灌溉,能保证柑桔的品质与产量。传统灌溉由人工进行,灌溉的时机及给水量的多少完全由灌溉者确定。可能导致灌溉不及时或灌溉量不恰当,从而影响柑桔的品质与产量,同时消耗大量人力,浪费水资源。因

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