基于Android林区寒地灌溉监控系统,关于免费灌溉监控系统论文范文在这里免费下载与阅读,为您的灌溉监控系统相关论文写作提供资料。
灌溉监控系统论文参考文献：
摘 要：本文以实现基于安卓的林区寒地灌溉监控系统为目标,对数据采集端、服务器端以及手机端进行设计.通过对寒地林木的生长环境进行分析,取得其所需灌溉水相关的特性条件.根据环境参数特性,对比传统的灌溉监控,选用适合无人值守的移动监控方式,并结合传感器网络技术、GPRS无线接入技术,搭建了一套基于Android手机在线监测远程监控平台,实现了对晒水池和林木的水温、水位等信息数据的远程监测.为了保证数据的有效传输,在手机端和服务器端之间采用Socket通信方式,通过采用面向无连接的UDP协议可保证数据交互的高效性和通用性.集成测试结果表明,基于安卓系统,可对终端采集的数据进行统计和分析,对灌溉过程中的具体环节进行有效的管理,促进了林业信息化的进一步推广,对寒地林业发展具有很高实用价值.
关键词：Android；寒地灌溉；远程监控
中图分类号：S 757 文献标识码：A 文章编号：1001-005X（2015）03-0090-04
随着国家和人民对环境重要性的认识,我国的林业在近几年已经获得了迅速发展.这就要求必须意识到,尽管灌溉林业的发展地位重要、空间十分广阔,但是林业灌溉仍然面临着投入产出不平衡、水资源利用不合理、灌溉方式落后等发展问题.黑龙江省是我国林木的种植大省,井水是传统的林业灌溉用水,目前多数林木种植区仍采用井水漫灌的方式,虽然这种方式对林业的生产做出了很大贡献,但是寒地井水温度低,直接灌溉苗木田会影响苗木的正常生长发育,导致其出现品质问题或减产.因此,提高井水种树的水温至关重要,而增设晒水池是提高井水种树水温的有效措施[1].
在传统的林木生产过程中,农民通常根据经验判断苗木的生长环境和对执行设备做出相应的控制,在本地区大规模林木生产中,这种获取农情信息的方式存在相对滞后和不可靠的缺点,并且需要的人力和物力较大.苗木整个生长周期对灌溉水温和水深度有着不同的要求,因此,方便快捷地掌握晒水池和林木的水环境对及时做出正确的预判有着重大意义.
随着林业现代化的普及,针对移动终端的远程监控系统已有研究,但多数移动终端的开发平台基于Windows操作系统[2],在开源性、人机交互及时性方面表现较差.随着智能手机的普及,手机物联网应运而生,因此,基于常用的安卓系统开发一种开源性好、人机交互实时性高的林木灌溉监控系统对于本地区林业发展具有重要意义.本文结合传感器网络技术、GPRS无线接入技术,搭建了远程监控平台,并开发了一套基于Android手机在线监测和远程控制的智能监控软件,实现了对晒水池和林木的水温、水位等林业信息数据的远程监测、林业执行设备远程控制,促进了林业信息化的进一步推广[3].
1 系统总体设计
基于Android的寒地灌溉监控系统主要实现水情方面的监测,并可针对终端采集的数据进行统计和分析,对灌溉过程中的具体环节进行有效的管理.
本系统由晒水池及林地的传感器网络、服务器端、远程操作控制终端（PC、Android操作系统手机或平板电脑）等三个部分组成,如图1所示.
由远程操作控制终端（PC、Android操作系统手机或平板电脑）将控制或监测命令发送至服务器,服务器收到命令后,将该命令传送至晒水池及林地传感器网络,传感器网络收到命令后进行执行操作.设备动作后将操作结果返回至服务器,收到后将该结果返回至远程操作控制终端.本系统采用C/S结构进行开发,所有程序均采用J A编写.可完成晒水池及林地内的水流量、水位、水温等环境信息的监控,同时可根据具体需要远程进行蓄水、放水等操作.
2 测控终端网络子系统
采用基于无线传感器网络的架构,主要由若干个网关节点和多个传感终端构成.传感终端通过相关传感器完成林地和水池的水温、水位和流量的监控,并把监测的数据传输给所在网络的网关节点[4].每一个网关节点通过无线网络接收到监测数据后,通过GPRS模块,在中国移动通信GPRS网络的中继下,远程传输到数据监控中心,为晒水池监控和灌溉管理提供数据支持.
2.1 无线传感器网络节点
2.1.1 传感器硬件节点设计
设计的无线传感器网络节点的基本构架主要由处理器模块、射频通信模块、传感器模块、控制器模块及电源供电模块组成.根据系统低成本、低功耗、高性能的设计要求,选择美国TI公司的16位单片机MSP430F5438作为微处理器、美国TI公司的CC2520作为射频芯片、美国Linear公司的LTC3528作为电源芯片,进而设计出符合晒水池监控要求的传感器节点.由前文可知,晒水池监测系统包括水池监测子系统、林地监测子系统以及自动控水子系统.系统的传感器节点依据其功能设计的硬件结构如图2所示.
传感器节点的硬件成本约为200美元,而商用传感器节点Imote2等产品的价格高,维护复杂.由于本系统所设计传感器节点的开源性,所以在软件扩展性方面有很大优势.
2.1.2 传感器的选型
依据东北地区林木的生长环境,针对本系统需要监控的主要参数,选择的传感器要符合以下基本要求：输出电流 4～20 mA,直流的电压 0～10 V.本系统需要采集的数据有林地和晒水池的水温、水位、灌溉水流量,要求所选传感器还要满足以下几点需求.
（1）测量精度较高,较为准确的测量相关参数[5].
（2）抗干扰性良好,在较为恶劣的自然环境和网络环境下,能稳定的提供监控中心所需数据.
（3）低耗能,在有限的供电条件下能长时间工作.
为满足以上要求,所选传感器的参数见表1.
2.2 网关节点设计
网关节点负责通过GPRS网络将收到的来自传感器节点的数据传输到控制中心.在设计网关节点时,添加了一个通过UART（通用异步接收/发送装置）和微处理器模块通信的GPRS DTU模块,其它结构和上图所示传感器节点框图基本一致.该款DTU的型号为Hongdian7718 GPRS DTU,是一款采用移动GPRS网络,实现TCP/UDP透明数据传输的无线设备,通过RS232串口和未添加传感器模块的传感器节点连接.网关节点无法休眠,而且耗电量较大,采用市电或太阳能电池板供电.
结论：关于本文可作为灌溉监控系统方面的大学硕士与本科毕业论文监控系统论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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