基于STM32的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計及在水肥一體化中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-07-18 15:13
我國自古以來就是農(nóng)業(yè)大國,同時又是農(nóng)業(yè)弱國,人口多、水資源少、耕地少。隨著社會的發(fā)展,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已經(jīng)不適應(yīng)當前的需求,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn),打造智慧農(nóng)業(yè)是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢。網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)中占據(jù)核心位置,它向下連接感知層傳感器,向上通過傳輸層連接云平臺。因此開發(fā)出一款性能優(yōu)良、功能強大的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是重中之重。STM32微處理器應(yīng)用廣泛、功能強大且穩(wěn)定、性價比高,其內(nèi)嵌多種片上外設(shè),如串口、ADC、I2C等,非常適合作為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的處理器。網(wǎng)關(guān)向下需要適配多種常用的傳感器傳輸協(xié)議,向上需要提供多種網(wǎng)絡(luò)接入方式,提供網(wǎng)絡(luò)頻段支持。水肥一體化在我國處于剛起步階段,大部分設(shè)備來源于以色列等國。水肥一體化有著節(jié)水省肥、避免粗濫灌溉造成環(huán)境污染、節(jié)省人力、高效方便等眾多優(yōu)點,現(xiàn)階段發(fā)展水肥一體化技術(shù)對于我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的升級有著重要意義。本文設(shè)計一款新型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),可以作為水肥一體化系統(tǒng)的控制中心和信息傳遞樞紐,通過信息的傳遞收集采集數(shù)據(jù)、下發(fā)控制指令,通過與云平臺的溝通可以上報當前各種狀態(tài)參數(shù),實現(xiàn)遠程監(jiān)控。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與水肥一體化相結(jié)合為智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了新方案。
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2重力自壓式施肥法??
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?緒論??壓差式施肥裝置主要以壓差施肥罐為主,由肥液罐、進排液管以及管間節(jié)制??閥姐成。當關(guān)小節(jié)制閥時,施肥罐進出口段會產(chǎn)生一定壓差,如圖1.2。壓差施??肥罐是我國普遍應(yīng)用的一種灌溉施肥裝置,但由于其操作簡單,研究并不多[9]。??pggr|??CXJ?OZJ??圖1.3壓差式施肥罐??Figure?1.3?Differential?pressure?fertilization?tank??文丘里施肥器是利用水流經(jīng)過文丘里管收縮段時,由于流通截面減小,流速??加快形成負壓,從而將肥料均勻吸入灌溉系統(tǒng)進行施肥,如圖1.3。我國對文丘??里施肥器進行了大量研究,基本涵蓋了文丘里管流體運動的大多方面。封。郏桑牵??結(jié)合伯努利方程和連續(xù)性方程推求了臨界流量、吸肥量、喉管壓力等參數(shù)計算公??式。王淼、黃興法等[11]使用CFD摸擬了文丘里施肥器結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能的影??響。李加念[12]等開發(fā)了一套文丘里變量施肥裝置,為智能化施肥開辟了道路。??w??圖1.4文丘里式施肥裝置??Figure?1.4?Venturi?fertilization?device??6??
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?緒論??壓差式施肥裝置主要以壓差施肥罐為主,由肥液罐、進排液管以及管間節(jié)制??閥姐成。當關(guān)小節(jié)制閥時,施肥罐進出口段會產(chǎn)生一定壓差,如圖1.2。壓差施??肥罐是我國普遍應(yīng)用的一種灌溉施肥裝置,但由于其操作簡單,研究并不多[9]。??pggr|??CXJ?OZJ??圖1.3壓差式施肥罐??Figure?1.3?Differential?pressure?fertilization?tank??文丘里施肥器是利用水流經(jīng)過文丘里管收縮段時,由于流通截面減小,流速??加快形成負壓,從而將肥料均勻吸入灌溉系統(tǒng)進行施肥,如圖1.3。我國對文丘??里施肥器進行了大量研究,基本涵蓋了文丘里管流體運動的大多方面。封俊[IG]??結(jié)合伯努利方程和連續(xù)性方程推求了臨界流量、吸肥量、喉管壓力等參數(shù)計算公??式。王淼、黃興法等[11]使用CFD摸擬了文丘里施肥器結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能的影??響。李加念[12]等開發(fā)了一套文丘里變量施肥裝置,為智能化施肥開辟了道路。??w??圖1.4文丘里式施肥裝置??Figure?1.4?Venturi?fertilization?device??6??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于電力載波的移動變電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J]. 郝正強. 自動化應(yīng)用. 2019(06)
[2]基于MQTT協(xié)議的城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 劉佳. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2019(06)
[3]NB-IoT低功耗技術(shù)及功率參數(shù)配置研究[J]. 劉克清,周俊,李世光,任曉華. 移動通信. 2018(12)
[4]物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究[J]. 彭秀萍. 信息與電腦(理論版). 2018(17)
[5]物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)與應(yīng)用[J]. 趙磊. 科技風. 2018(25)
[6]國內(nèi)外水肥一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 李寒松,賈振超,張鋒,趙峰,賀曉東,慈文亮,李青,李震. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2018(06)
[7]我國水肥一體化技術(shù)研究進展[J]. 王凱. 作物研究. 2018(03)
[8]水肥一體化技術(shù)的推廣研究及探討[J]. 王靜. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2018(10)
[9]基于開放標準的NB-IoT平臺體系設(shè)計[J]. 歐陽恩山. 福建冶金. 2017(06)
[10]NB-IoT無線吞吐率及低功耗技術(shù)探討[J]. 郭寶,劉毅,張陽. 移動通信. 2017(11)
碩士論文
[1]基于433MHz無線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 王榮.天津理工大學(xué) 2018
[2]基于433MHz頻段的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線測控系統(tǒng)及應(yīng)用[D]. 倪忠俊.浙江大學(xué) 2017
[3]基于M2M網(wǎng)關(guān)的CoAP協(xié)議實現(xiàn)[D]. 劉紫青.武漢郵電科學(xué)研究院 2012
本文編號:3289827
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2重力自壓式施肥法??
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?緒論??壓差式施肥裝置主要以壓差施肥罐為主,由肥液罐、進排液管以及管間節(jié)制??閥姐成。當關(guān)小節(jié)制閥時,施肥罐進出口段會產(chǎn)生一定壓差,如圖1.2。壓差施??肥罐是我國普遍應(yīng)用的一種灌溉施肥裝置,但由于其操作簡單,研究并不多[9]。??pggr|??CXJ?OZJ??圖1.3壓差式施肥罐??Figure?1.3?Differential?pressure?fertilization?tank??文丘里施肥器是利用水流經(jīng)過文丘里管收縮段時,由于流通截面減小,流速??加快形成負壓,從而將肥料均勻吸入灌溉系統(tǒng)進行施肥,如圖1.3。我國對文丘??里施肥器進行了大量研究,基本涵蓋了文丘里管流體運動的大多方面。封。郏桑牵??結(jié)合伯努利方程和連續(xù)性方程推求了臨界流量、吸肥量、喉管壓力等參數(shù)計算公??式。王淼、黃興法等[11]使用CFD摸擬了文丘里施肥器結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能的影??響。李加念[12]等開發(fā)了一套文丘里變量施肥裝置,為智能化施肥開辟了道路。??w??圖1.4文丘里式施肥裝置??Figure?1.4?Venturi?fertilization?device??6??
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?緒論??壓差式施肥裝置主要以壓差施肥罐為主,由肥液罐、進排液管以及管間節(jié)制??閥姐成。當關(guān)小節(jié)制閥時,施肥罐進出口段會產(chǎn)生一定壓差,如圖1.2。壓差施??肥罐是我國普遍應(yīng)用的一種灌溉施肥裝置,但由于其操作簡單,研究并不多[9]。??pggr|??CXJ?OZJ??圖1.3壓差式施肥罐??Figure?1.3?Differential?pressure?fertilization?tank??文丘里施肥器是利用水流經(jīng)過文丘里管收縮段時,由于流通截面減小,流速??加快形成負壓,從而將肥料均勻吸入灌溉系統(tǒng)進行施肥,如圖1.3。我國對文丘??里施肥器進行了大量研究,基本涵蓋了文丘里管流體運動的大多方面。封俊[IG]??結(jié)合伯努利方程和連續(xù)性方程推求了臨界流量、吸肥量、喉管壓力等參數(shù)計算公??式。王淼、黃興法等[11]使用CFD摸擬了文丘里施肥器結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能的影??響。李加念[12]等開發(fā)了一套文丘里變量施肥裝置,為智能化施肥開辟了道路。??w??圖1.4文丘里式施肥裝置??Figure?1.4?Venturi?fertilization?device??6??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于電力載波的移動變電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J]. 郝正強. 自動化應(yīng)用. 2019(06)
[2]基于MQTT協(xié)議的城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 劉佳. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2019(06)
[3]NB-IoT低功耗技術(shù)及功率參數(shù)配置研究[J]. 劉克清,周俊,李世光,任曉華. 移動通信. 2018(12)
[4]物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究[J]. 彭秀萍. 信息與電腦(理論版). 2018(17)
[5]物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)與應(yīng)用[J]. 趙磊. 科技風. 2018(25)
[6]國內(nèi)外水肥一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 李寒松,賈振超,張鋒,趙峰,賀曉東,慈文亮,李青,李震. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2018(06)
[7]我國水肥一體化技術(shù)研究進展[J]. 王凱. 作物研究. 2018(03)
[8]水肥一體化技術(shù)的推廣研究及探討[J]. 王靜. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2018(10)
[9]基于開放標準的NB-IoT平臺體系設(shè)計[J]. 歐陽恩山. 福建冶金. 2017(06)
[10]NB-IoT無線吞吐率及低功耗技術(shù)探討[J]. 郭寶,劉毅,張陽. 移動通信. 2017(11)
碩士論文
[1]基于433MHz無線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 王榮.天津理工大學(xué) 2018
[2]基于433MHz頻段的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線測控系統(tǒng)及應(yīng)用[D]. 倪忠俊.浙江大學(xué) 2017
[3]基于M2M網(wǎng)關(guān)的CoAP協(xié)議實現(xiàn)[D]. 劉紫青.武漢郵電科學(xué)研究院 2012
本文編號:3289827
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