基于物联网的农业灌溉控制管理系统设计与实现
基于物联网的农业灌溉控制管理系统设计与实现
【摘要】： 本文基于我们农业灌溉现状分析研究,结合当前世界上智能灌溉的先进技术,融合了无线传感网络技术、远程控制技术、机器学习技术、数据库技术等,对大面积网络化的农业灌溉控制管理系统实现进行了深入研究,并根据国家水利改革指示精神,创新的将水权交易融入到控制管理系统中,从而使该系统是一个水资源监控平台,还是一个水资源交易平台,水权交易平台,水价改革支撑平台,从而真正实现农业水价综合改革,实现自动灌溉,实施水权改革、水权交易。主要研究内容如下:1.设计了一套基于ZigBee技术的无线传输网络,负责将各类传感器采集到的数据汇总后传送到远程监控服务中心,在远程监控服务中心对数据进行机器学习给出直观结果,方便用户在任何地方查看农田是否需要灌溉。如果用户需要对农田进行灌溉,可在线购买水权并远程控制打开电磁阀进行灌溉,达到预设阈值后电磁阀可自行关闭,用户已购买的水权如不再需要也可出售水权变现。2.从物联网控制系统的角度设计农业灌溉控制管理系统,充分考虑系统智能化和灌溉节点部署问题,结合ZigBee无线传感器网络技术和灌溉节点部署计划,设计基于物联网关键技术的控制和信息系统,可以有效提高灌溉水资源的利用率。组合该系统以获得收集器的作物环境数据,并使用相关的灌溉决策来分析收集的数据。根据模型分析和预测结果,判断该地区农作物是否需要灌溉。3.农业灌溉系统的灌溉决策控制算法进行了深入探讨,研究了基于模糊控制算法的灌溉决策机制,分析了模糊控制算法农业灌溉实施过程中的问题,提出了基于卷积神经网络的灌溉决策机制,对卷积神经网络的样本数据进行处理与准备,设计了四种卷积神经网络前馈运算方案,并结合数据进行了测试,比对结果选取方案三的9层卷积神经网络前馈运算方案,同时设计了3种水价支付方式,目的就是通过不同计费方式引起人们节约用水的意识。
【学位授予单位】：战略支援部队信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
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