论文摘要
灌溉施肥控制技术是设施农业中的一项关键技术,然而国内的灌溉施肥设备测控功能不齐全、测量精度不高、控制效果不好,自动灌溉施肥技术还处于初步研究阶段。而国外这一技术相对比较成熟,出现了许多市场化产品,可以按照适合作物生长的条件来自动灌溉和施肥,产生的经济效益很高。另外,无线传感器网络节点如何获得稳定可靠的电源供应也是制约无线传感器网络大规模推广和应用的最大瓶颈问题之一。因此,本论文研究的基于ZigBee技术的灌溉施肥自动控制系统和多能源采集节点电源具有较大的现实意义和推广作用。本论文的主要研究结论如下：(1)灌溉施肥自动控制系统采用ZigBee技术进行无线布点,包括传感器节点和阀门/水泵控制器节点,使得节点的布置简单,便于拆装、增减和移动。(2)采用三星公司的S3C6410开发板和触摸屏,构成了现场控制器节点,进行数据的显示和存储,自吸泵和阀门的开关控制和状态显示。(3)利用最小二乘法解决了肥液配置中计量不确定性和大延时性,简单快捷、提高了肥液配置的精度,可以根据季节的不同自动配置合适的肥液浓度和灌溉策略,降低了劳动成本,有着广阔的应用前景。(4)针对温室的特殊环境,设计了基于太阳能和水能的多能源采集的节点电源,应用了最大能量跟踪控制策略来提高能量的采集量,解决了如何为节点提供可靠能量供应的瓶颈问题。