蒸渗仪.ppt

新型蒸渗仪测控系统计算机控制平台的开发 主要内容 研究背景及意义 水是人类赖以生存必不可少的重要物质。但随着人口的不断增加，工农业的快速发展、水污染问题越来越严重，导致水资源日益紧张。 根据中国水资源公报，2010年全国总用水量6022.0亿m3，其中生活用水占12.7%，工业用水占24.0%，农业用水占61.3%。目前，我国农业用水中灌溉用水有效利用系数只有约0.4。因此，保证水资源可持续利用的关键之一在于减少农业用水。 全面分析农田水分平衡对研究作物生长规律和节水灌溉有重要意义。蒸渗仪就是对农田土壤水分平衡的直接测定仪器。 蒸渗仪是一个装满土壤、置于田间、表面裸露或生长有植物的 容器，用来测量植物蒸散量以及土壤中含水量的变化。 研究现状 蒸渗仪的发展概况 约有300多年的历史。第一台建于法国，最早利用 台秤测量蒸发器内土体重量的变化来确定蒸发量。 国内对蒸渗仪的研究始于30年代，60年代起中科院 地理研究所开始应用土壤蒸发器测定了农作物的 总蒸发量。 目前，蒸渗仪的使用引入了各种新的技术，将计算机 技术、传感器技术、单片机技术等相结合，实现了智 能化的蒸渗仪系统。 研 究目标 和 内容 目前的蒸渗仪系统，在软件方面大多都是桌面程序，需要研究人员频繁地进入实验室采集，普遍都是通过人工定时来记录采集监测数据。软件功能不够全面，研究人员无法根据环境条件或工作要求设置采集间隔，查询软件功能单一。 为提高作物生长过程水分蒸散量的自动化监测水平，开发出一套针对地下监测环境的基于网络数据库的称重式蒸渗仪远程监测系统，用于实时监测作物水分蒸散量的变化情况。 考察实地环境，对蒸渗仪测控系统进行整体结构方案设计。 (2) 通过系统分析，完成对计算机控制平台的设计与开发。 (3) 系统测试。 总体结构设计 软件系统分析 计算机控制平台的设计 方案一：有线传输 方案二：无线传输 总体结构设计 a. 对工作人员进行档案管理，分配用户权限。 b. 对“采样间隔”、“采集通道数”等终端参数进行设置。 c. 根据需要选择要监控的通道，向下位机发命令，读取或屏蔽相应通道的数据。 d. 与数据库相连，实现数据共享。 e. 可以设定查询条件，按时间段查询历史数据。 f. 有服务器端和客户端 远程采集终端 GPRS与服务器端相连 客户端 网络数据库与服务器共享数据。 g. 具有报表、打印功能。 f. 系统稳定性好，操作界面友好，简单明了，易于扩展。 软件系统分析 计算机控制平台的设计 软件系统架构体系设计 软件平台和数据库的选型 软件平台：C++Builder 数据库： SQL Server GPRS数据传输 串口编程 直线拟合标定方程 数据库技术 OLE操作Excel报表技术 GPRS终端登陆 服务器数据的接收 Win32 API函数包含了一系列访问通信资源的通信函数。如CreatFile打开串口，ReadFile和WriteFile对串口进行读写操作。 线性传感器，因此，采用直线的形式拟合标定方程。其中最小二乘法应用最为广泛。 但是如果有干扰点的存在，最小二乘法拟合直线并不通过最多的数据点，会造成较大误差。在此提出了将霍夫变换与最小二乘法相结合进行直线拟合的方法。 利用动态数据对象ADO技术访问数据库，通过C++Builder提供的数据源控件DataSourse，把数据集控件Query与数据控制控件DBGird连接起来，构造数据库。利用SQL语言操作管理数据表。 MS OFFICE提供了非常强大的OLE服务功能，C++Builder可以以客户的方式向Excel提交命令，使用OLE存取Excel数据。 优点：充分利用了霍夫变换抗干扰能力强以及最小二乘法拟合精度高的特性。 数据表的设计 系统登录 数据采集模块 数据处理模块 数据查询模块 字段 类型 说明 User_ Id Varchar(50) 用户名 User_Pwd Varchar(50) 密码 User_Style Varchar(10) 用户权限 字段 类型 说明 Point_ID Int(4) 监测号 Made_Time Datetime(8) 监测时间 Pre_Value Float(8) 压力值 Temp_Value Float(8) 温度值 Hum_Value Float(8) 湿度值 用户信息表 监测数据记录表 当点击“登录”按钮