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基于无线传感器网络的果园自动灌溉系统设计
  • ISSN号:1004-874X
  • 期刊名称:《广东农业科学》
  • 时间:0
  • 分类:S275.6[农业科学—农业水土工程;农业科学—农业工程]
  • 作者机构:[1]华南农业大学电子工程学院,广东广州510642, [2]华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室,广东广州510642
  • 相关基金:基金项目:广东省科技计划项目(20138020314014);国家星火计划项目(2013GA780046);广东省扶持农业机械化发展专项资金
中文摘要:

针对现阶段果园无线节水灌溉系统成本高、传感器节点寿命有限、不能长期可靠工作等问题,介绍了一种基于无线传感器网络节点的果园自动灌溉系统设计方案。该系统由主节点、传感器节点、水泵节点3种节点组成,通过选取合适功率的太阳能电池板和太阳能电池充电芯片对锂电池进行充电,有效延长了传感器节点寿命,实现系统连续稳定工作。在空旷地带,系统的有效通信距离208 m,节点额定电压5 V,工作时电流125 m A,待机时电流1.6 m A,太阳能平均充电电流为20 m A。传感器节点在不充电的情况下,以每天唤醒24次,每次工作20 s的频率,可连续工作约60 d。在连接太阳能电池板的情况下,可保证充电电量大于耗电电量。在桃园的试验表明:传感器节点在采集土壤湿度信息时耗电量最大,连接太阳能电池板,电池电压在额定电压附近小范围内波动,随机改变灌区内被测土壤湿度,系统可以按照设定的土壤湿度上限、下限,自主控制水泵和电池阀工作状态,实现自动按需灌溉。

英文摘要:

To solve the problems like high cost of water-saving irrigation system, limited lifetime of wireless sensor node, no long-term reliable operation and other issues for orchard irrigation, this paper introduced a orchard automatic irrigation system design based on wireless sensor network node. The system consists of a master node, sensor node and pump nodes. By selecting the appropriate power, solar panels and solar battery charging chip of lithium rechargeable batteries, the system effectively extends the life of the sensor nodes to achieve continuous system stability. In an open area, the effective communication distance is 208 m, node rated voltage is 5 V, operating current is 125 mA, standby current is 1.6 mA, and solar average charging current is 20 mA. Without charge, for waking up 24 times a day with frequency of 20 s, sensor nodes can work for about 60 d. In the case of connecting solar panels, rechargeable battery ensures more than power consumption. Test in orchard shows that, the sensor nodes consume the maximum power for the collection of soil moisture information. Under the condition of connected solar panel, battery voltage fluctuates within a small range of rated voltage. Randomly changing the soil moisture of irrigation area, the system can autonomously control the working status of pumps and valves battery according to the automatic irrigation demand. upper and lower limits of soil moisture, to meet the

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期刊信息
  • 《广东农业科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:广东省农业科学院
  • 主办单位:广东省农业科学院 华南农业大学
  • 主编:
  • 地址:广州市天河区金颖路31号五山广东省农科院农经所
  • 邮编:510640
  • 邮箱:gdnykx@vip.163.com
  • 电话:020-38319948 38319941 38319942 38319946
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-874X
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1267/S
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 广东省第二、第三届优秀科技期刊,广东省首届十佳期刊,中国期刊方阵“双效”期刊,第四届全国农业优秀期刊一等奖,第五届全车优秀农业期刊鑫犁奖一等奖,首届全国CAD规范一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国动物学记录,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版)
  • 被引量:33995