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大田滴灌自动控制系统

1. 系统简介
       大田滴灌自动控制系统（SeaIOT-AutoDI）是综合运用滴灌技术与各种物联网技术，设计的一套工业级农田自动灌溉控制解决方案。方案主要根据当前土壤温湿度状况、储水液位、以及水流量等，自动调节电磁阀的开合程度，达到滴灌水量大小可控的目的，可解决传统浇灌方式存在的费水、费电的问题，减少土壤结构破坏、改善生态环境的作用，同时省去了传统的有线控制系统布线带来的麻烦、大大降低了工程成本。
2. 系统构成
系统主要由各种工业传感器、工业控制设备、数据采集系统、太阳能供电系统、无线485模块、上位机等组成。其构成拓扑如图所示。
  
  
3. 硬件资源
（1）工业传感器：包括液位传感器、压力传感器、流量传感器、土壤温湿度传感器，分别检测储水箱水位、滴灌设备压力、流量以及农田土壤温湿度。
（2）工业控制设备：包括电磁阀、变频器等，用来调节滴灌设备的出水量。
（3）数据采集传输控制板：采用STM32系列微控制器作为数据采集、控制、无线远程自动控制系统的核心，它主要通过485总线与各种传感器和控制设备连接，读取传感器采集数据，发送控制命令，并通过433M频段与上位机通信。采集控制板支持12V/24V电源输入，支持JTAG调试接口，支持ZigBee模块，具有RJ45以太网接口和RS485总线接口。
（4）太阳能供电系统：可将太阳光转换为电能，为数据采集系统供电。阴天或储存电能不充足时，可采用普通交流电供电系统。
（5）无线485模块：是一款FSK无线透明数据收发模块，具有RS485接口，无线默认工作在433M频段，内部自动完成通讯协议转换和数据收发控制，具有尺寸小，功率大，灵敏度高，传输距离远，通讯数率高的特点。
（6）上位机：主要运行大田滴灌自动控制系统软件。
4. 软件资源
 
组态软件界面
系统软件主要是大田滴灌自动控制系统软件，它可采用组态或C#两种软件体系实现，具有良好的人机交互界面，如图所示。
5. 系统功能
       滴灌技术是通过干管、支管和毛管上的滴头，在低压下向土壤经常缓慢滴水，可直接向土壤供应已过滤的水分的一种实用技术。采用该技术有效控制农田用水量，达到节约用水、减少土壤结构破坏、改善生态环境的目的。主要功能为：
（1）采集土壤温湿度、储水箱液位与水压的信息；
（2）设置时间对排队等候滴灌的分区（滴灌区）进行轮灌，每天2-3个区；
（3）可针对土壤的湿度情况，对排队等候滴灌的分区进行调整；
（4）可人工选择要滴灌的区；
（5）根据储水液位，在高于或低于上下限时报警，并在低限时结束滴灌；
（6）根据不同的滴灌区按参数调节变频器输入，以达到适宜的给水管压；
（7）能够实现人工滴灌和自动滴灌两种模式；
主要特点：
（1）无线485模块，通讯距离可达到1000~1500m，并且具有穿透墙的能力；
（2）采用太阳能供电系统解决了某些无法供电的应用环境；
（3）具有联网功能，实现通过网页控制；可以对历史数据进行查询和导出；