节水精准化微灌节水智能控制系统的研究与设计.docVIP

节水论文：精准化微灌节水智能控制系统的研究与设计 【中文摘要】水是人类的生命线,是制约社会经济发展的物质基础,是影响生态环境的重要因素。水资源紧缺已经是个全球性的问题。我国的水资源不但贫乏,而且分布不平衡。因此,实现水资源的可持续利用,促进生态环境的良性发展,发展节水灌溉农业势在必行。本研究是“十一五”国家科技支撑计划“节水农业综合技术研究与示范”项“甘肃干旱内陆区特色经济作物节水综合技术研究与示范”课题(2007BAD88B07-7)的部分研究内容。论文对甘肃内陆河流域(石羊河流域)水资源现状与特点进行了系统分析,依据作物最优灌溉制度模型,研究设计了基于GSM数据传输、远程精准控制的微灌节水智能控制软件系统。主要的研究成果有:1.石羊河流域地表径流年内分配不均,总量呈下降趋势,下游民勤盆地来水逐年锐减。地下水超采严重,地下水位逐年下降,下降速度达到0.57米/年。石羊河流域的灌溉模式主要为常规灌溉,田块大、平整度差,灌溉粗放,灌溉水利用系数为0.40～0.54,用水浪费,农田灌溉用水明显偏高,占85.9%,水资源开发利用程度为159%,现状耗水量大于流域的水资源总量,社会经济用水挤占天然生态用水,导致了生态环境的持续恶化,最终将危及民勤绿洲的稳定。2.依据作物最优灌溉制度理论,提出了石羊河流域几种特色经济作物的灌溉制度。参照灌溉制度理论模型,开发了灌溉制度管理系统。3.GSM网络覆盖范围广,系统抗干扰能力强,通信误码率低,采用GSM网络的SMS(Short Message Service)来完成远程数据采集控制器与中心控制计算机的通信,实现远程灌溉设备的实时监控、灌溉数据采集,具有良好的扩展性。同时,引入自适应均衡技术,对基于LMS算法的自适应均衡器进行了仿真研究,建立了基于MATLAB的系统仿真模型,来校正GSM网络信道产生的数据畸变,保证了数据传输的准确性。4.开发了精准化微灌节水智能控制软件系统,以图表显示、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式,智能化地自动控制灌溉的全部过程,并向用户和管理员提供决策参考。甘肃内陆河流域水资源匮乏,农业灌溉用水量高,灌溉方式粗放,水资源浪费严重,过度利用水资源已导致该地区生态安全脆弱。运用远程控制精准化灌溉智能控制可以取得较好的生态环境效益、社会效益和经济效益,具有较强的推广价值。 【英文摘要】As the lifeline of human beings, water is a material base for social and economic development and an important element of ecological environment. Water scarcity has become a global issue. The water resources in China are insufficient and distributed unevenly. Therefore, it is imperative to maintain sustainable utilization of water resources, promote sound development of ecological environment and develop water-saving irrigation agriculture.The present research is part of the program of the揜esearch and Demonstration on Integrated Water-Saving Technology of Special Crops in Arid Inland Areas of Gansu?2007BAD88B07-7) under the project of揜esearch and Demonstration on Integrated Water-Saving Agricultural Technology? a scientific and technological support program in the揈leventh Five-Year Plan攑eriod. After a systematic analysis on the status quo and characteristics of water resources in inland river basin桽hiyang River Basin of Gansu, and according to the best crops irrigation models, the present