發(fā)布時間：2022-01-10 11:11

　　為保證果園作物的良好生長,符合果園個體種植模式需要,設(shè)計一個基于專家決策系統(tǒng)的移動式果園水肥藥一體化決策和控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)配套設(shè)備采用輪式結(jié)構(gòu),控制系統(tǒng)以PLC為核心,以Modbus通訊協(xié)議的傳感器來檢測系統(tǒng)運行參數(shù);人機交互界面設(shè)計通過觸摸屏實現(xiàn)。通過蒸發(fā)量、降雨量、干旱系數(shù)制定果園灌溉決策,利用土壤EC值和pH值建立數(shù)學(xué)模型,制定果園施肥決策。試驗結(jié)果表明,專家決策系統(tǒng)能夠根據(jù)干旱系數(shù)得到灌溉決策,利用土壤EC值計算施肥量并結(jié)合土壤pH值得到施肥決策;控制系統(tǒng)能夠?qū)⑺嗜芤篍C值保持在1 500μs/cm,且當(dāng)管道出口壓力值小于管道入口壓力值的3/4后自動啟動加壓泵,當(dāng)過濾器出口壓力值小于入口壓力值100 kPa后啟動過濾器的自動反沖洗過程,保證過濾器和管道的暢通,滿足果園的實際需求。 

【文章來源】：中國農(nóng)機化學(xué)報. 2020,41(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

移動式果園水肥藥一體化設(shè)備基本結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)硬件包括1個西門子SMART 700 IE V3觸摸屏、1個西門子S7-200 SMART ST40系列PLC、3個西門子DT08輸出模塊和4個海控HK-Y3無線遠程控制模塊。系統(tǒng)中所選擇的傳感器支持Modbus通訊協(xié)議、具有RS-485輸出方式。硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,PLC接線如圖3所示。圖3 PLC接線圖

圖2 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)以正三角形方式部署了3個土壤濕度傳感器、3個土壤EC值傳感器和3個土壤pH值傳感器來采集果園土壤信息,每1個傳感器連接1個LoRa無線傳輸模塊SX1278實現(xiàn)無線數(shù)傳,其傳輸頻率433 MHz,可以實現(xiàn)8 km內(nèi)的無線通信,3個傳感器節(jié)點通過1個SX1278匯集節(jié)點將采集的數(shù)據(jù)上傳至PLC中,傳感器從站地址分別為01～09,傳感器采集的數(shù)據(jù)分別放置在寄存器VW3000～VW3800中,同時經(jīng)過換算后放置在VW3050～VW3850中,同時部署了一個降雨量傳感器用于采集日降雨量,采集的數(shù)值放置在VW3950中。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于葉片營養(yǎng)診斷的蘋果園果樹精準施肥模型研究[J]. 張磊,張宏建,孫林林,褚桂坤,劉雙喜,王金星.  中國土壤與肥料. 2019(06)
[2]基于批次式包衣機的智能化專家系統(tǒng)設(shè)計[J]. 金永奎,張玲,薛新宇,張學(xué)進,孫竹.  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2019(11)
[3]基于混合蟻群算法和變論域模糊控制的混肥系統(tǒng)設(shè)計[J]. 吳琦,詹宇,于家旋,任昊宇,任振輝.  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2019(07)
[4]基于大棚骨架的水肥藥一體化系統(tǒng)設(shè)計與分析[J]. 張抓虎.  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2019(06)
[5]智能泵站PLC遠程控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李光輝,周小波,曾文明,趙九洲,胡志國,盧珍.  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2018(07)
[6]模糊控制的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 顧俊,張宇.  化工自動化及儀表. 2017(09)
[7]一種基于短信平臺的統(tǒng)計分區(qū)施肥決策模型[J]. 田茁.  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2016(11)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)的荔枝園信息獲取與智能灌溉專家決策系統(tǒng)[J]. 余國雄,王衛(wèi)星,謝家興,陸華忠,林進彬,莫昊凡.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(20)
[9]Main Methods Applied in Fertigation Technology[J]. Xijing CHEN,Linbing ZHONG,Shugen GUO,Qi ZHANG,Hui XI.  Asian Agricultural Research. 2016(07)
[10]基于專家系統(tǒng)的智能化種子包衣機控制系統(tǒng)研制[J]. 楊婉霞,趙武云,楊梅.  中國農(nóng)機化學(xué)報. 2014(01)

博士論文
[1]基于無線傳感網(wǎng)的荔枝園智能節(jié)水灌溉與專家系統(tǒng)決策模型研究[D]. 謝家興.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于PLC的果園水肥一體化自動控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 辛忠偉.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018



本文編號：3580609