Автоматический контроль системы капельного орошения и мониторинг почвы по беспроводной сети

Введение

Орошение - это искусственное применение воды в почву для содействия выращиванию сельскохозяйственных культур. Капельная ирригация, также известная как микроорошение и является методом орошения, который сводит к минимуму использование воды и удобрений позволяя воде медленно капать к корням растений, либо на поверхность почвы, либо непосредственно на корневую зону благодаря чему сохраняется большое количество воды, а также удобрения, которые поступают на завод с водой.

Индийское сельское хозяйство зависит от муссонов, которое зависит от природы, а не от надежного источника вода, поэтому существует потребность в автоматической системе орошения в стране, которая может обеспечить водой фермы в зависимости от их влажности, температуры и типов почв и удобрений. Для большого участка сельскохозяйственной земли существует потребность в автоматической системе орошения, которая может обеспечить водой фермы в зависимости от их влажности, температуры и типов почв и удобрений.

Это решение будет автоматизированной системой. Вода, содержащаяся в почве, называется влажностью почвы. Водорастворимое удобрение можно также применять без каких-либо потерь от этой капельницы система орошения. Преимущество использования беспроводных датчиков заключается в управлении всеми соответствующими параметрами для лучшего орошения управление.

В настоящем документе представлен обзор системы удаленного мониторинга и управления на основе существующих технологий. Система дистанционного управления и мониторинга ZigBee или Hotspot с автоматическим управлением ирригацией предлагаемых в этом проекте.

После исследований в области сельского хозяйства исследователи обнаружили, что урожайность сельского хозяйства продолжает снижаясь день ото дня. Использование технологий в области сельского хозяйства играет важную роль в сокращении дополнительных усилий человека, потребностей в воде и удобрениях. Некоторые из исследователей пытались облегчить труд фермеров и предоставляли системы, которые используют технологии для увеличения урожайности. Некоторые из таких исследований, проведенных в области сельского хозяйства, кратко излагаются ниже.

В Турции 75% текущей пресной воды потребляется в сельскохозяйственном орошении. Следовательно, эффективное управление водными ресурсами играет важную роль в орошаемых системах сельскохозяйственного земледелия.

Система автоматического управления ирригацией на основе беспроводных датчиков является потенциальным решением для оптимизации выходов и максимальной эффективности использования воды для полей с изменением доступности воды из-за различий в характеристиках почвы или потребностях в сельскохозяйственных культурах и контроле за клапанами орошения. Процесс принятия решений с помощью контроля является жизнеспособным вариантом для определения того, когда и где орошать и сколько воды использовать. Временный мониторинг влажности почвы на разных стадиях роста урожая может предотвратить стресс воды и улучшить урожайность. Системы орошения на основе датчиков имеют были изучены во многих приложениях. В последние два десятилетия, с развитием беспроводных технологий, несколько исследований были сосредоточены на автономном орошеним с использованием сенсоров в сельскохозяйственных системах. Среди этих работ - микропринкер система имеет другое место и предназначена для фиксации контролируемых электромагнитных клапанов в цитрусовом саду с беспроводными датчиками. В последствии датчики влажности почвы и контроллеры спринклерных клапанов используются для сайта-оросительной автоматизации. Преимущества использования беспроводных датчиков снижение затрат на проводку и трубопроводы, а также более легкую установку и обслуживание на больших площадях. После использования беспроводных технологий в сельскохозяйственном орошении, было проведено исследование с участием различных типов оборудования в таких приборах. В терминах контроллеров были разработаны микроконтроллеры, специфического орошения, а система беспроводного мониторинга была реализована с помощью программируемой вентильной матрицы (FPGA).

В терминах протоколов, инфракрасных, GSM / GPRS WPAN (беспроводные персональные сети), Bluetooth, WLAN (беспроводные локальные сети) были добавлены в различные утилиты для внедрения беспроводных датчиков в прецизионное сельское хозяйство. Многие исследования успешно продемонстрировали использование активных и пассивных микроволновых дистанционных зондирований. Было замечено, что многие методы планирования орошения с помощью беспроводных датчиков, были разработаны в течение последних нескольких десятилетий. Многие коммерчески доступные датчики, клапаны и модули, собранные для сетей ирригационной системы, являются слишком сложными и / или дорогостоящими возможно для управления конкретными системами ирригационных систем.

Цель и объект

Основная цель исследования - разработать и протестировать систему автоматизации с низкой стоимостью оборудования и контроллера типа обратной связи для управления ирригационными системами на конкретном участке, а также для создания альтернативного источника энергии, такой как солнечная или энергия ветра. Данные, доступные от различных датчиков, будут полученных на беспроводной базовой станции для правильного управления.

Для определения подходящего насоса с установкой для поддержания определенного рекомендованного давления в водопроводе. к определить надлежащие датчики и контрольное устройство, необходимые для данных о земледелии, Еще одним дополнением предлагаем

В Индии рынок в основном основан на сельском хозяйстве, а климатическая среда изотропна и не является способной в полной мере использовать сельскохозяйственные активы. Главная причина - отсутствие дождей во многих частях Индии и скарификация наземной воды. Спрос на новые методы экономии воды при орошении сейчас растет. В настоящее время фермеры используют технику ирригации в Индии посредством ручного контроля в которые фермеры орошают землю в нормальный промежуток времени. Этот процесс иногда потребляет дополнительную воду или иногда вода задерживается, из-за чего обезвоживаются культуры.

Виды ирригации

Орошение поверхности: Орошение поверхности определяется как группа методов применения, в которых применяется вода и распределяется по поверхности почвы под действием силы тяжести. Это, безусловно, наиболее распространенная форма орошения во всем мире. Поверхностное орошение часто называют паводковым, использование каналов, рек, прудов, глубоких труб хорошо наблюдается при поверхностном орошении Капельное орошение: капельное орошение, также известное как струйное орошение или микроорошение или локализованное орошение, является способом орошения, который экономит воду и удобрения, позволяя воде медленно капать к корням растений, либо на поверхность почвы или непосредственно на корневую зону, через сеть клапанов, труб, труб и эмиттеров [40].

Предлагаемая система

Улучшение сельского хозяйства зависит от различных параметров окружающей среды, таких как температура почвы, влажность почвы, относительная влажность, pH почвы, интенсивность света, удобрение почвы и т. д. Любые небольшие изменения в любом из этих параметров могут вызывать такие проблемы, как болезни, неправильный рост растений и т. д. в основном что приводит к меньшему урожаю. Блок-схема предлагаемой системы входного блока показана на рисунке 1, состоит из различных типов чувствительных элементов, таких как датчик влажности почвы для измерения содержания воды в почве, датчик температуры, датчик влажности для измерения присутствия воды в воздухе, датчик давления, который будет выбран для поддержания рекомендуемого давления, Молекулярный датчик, выбранный для улучшения роста посевов, цифровая камера с возможностью отслеживания и фотографирования поля, чтобы определять рост урожая. Выход датчиков преобразуется в аналоговый с помощью D / A преобразователя со стороны входа передатчика и преобразуется обратно к цифровому с использованием аналого-цифрового преобразователя со стороны выхода приемника. Мультиплексор, иногда называемый Селектором данных, является комбинационной логической схемой, которая выбирает один из 2n входов и направляет их на выход. Данные, полученные из различные типы датчиков передаются в мультиплексор с использованием беспроводной сети датчиков. ZigBee или Hotspot модули для беспроводной передачи данных и приема для блока управления.

Основная блок-схема предлагаемой системы (входная часть)

Блок-схема предлагаемой системы управления показана на рисунке 2.

Базовая структурная схема предлагаемой системы (блока управления)

Состоит из регистратора данных, который позволяет связать информацию с датой и временем, а также для данных, которые будут загружены на ПК для гибкого и детального анализа данных, демультиплексор разбил комбинированный поток, поступающий из общего среды в исходные информационные потоки и подаваться на различные типы исполнительных механизмов, таких как капельное орошение насос, расточный насос, насос для удобрений, управление скоростью насоса, контроль поступления удобрений из резервуара и отобразить поле и т. д.

Выводы и перспективы

Можно сделать вывод, что современное использование электронных, электрических, химических и механических систем будет очень выгодны для улучшения сельскохозяйственной продукции. Сохранение источников воды и минимизация использования неорганических с этими методами возможны удобрения. Использование биологического удобрения соответствующим образом найдет лучшее руководство параметров с помощью различных методов измерения. В этот век демографического взрыва огромный спрос на продовольствие могут быть выполнены с помощью этого современного процесса.

Сохранять экологический баланс различных источников этой планеты и поддерживать метан поколение во время сбора урожая под контролем, этот современный подход поможет достичь цели с более современными гаджеты. В последующие дни мы можем даже применять пищевые питательные вещества к растению и обжигать воздухом, смешанным с очень меньше воды, с лучшим контролем и обработкой.