灌溉控制系统（ICS）系列：Netafim ND-3000_（7）.Netafim ND-3000系统的数据管理和分析.docx

PAGE1

PAGE1

NetafimND-3000系统的数据管理和分析

数据采集与传输

1.数据采集模块

NetafimND-3000系统的数据采集模块负责从各种传感器和设备中获取实时数据。这些数据包括土壤湿度、空气温度、湿度、光照强度、风速等环境参数，以及灌溉系统的压力、流量等运行参数。数据采集模块通过多个接口与传感器和设备连接，确保数据的准确性和实时性。

1.1传感器接口

NetafimND-3000系统支持多种传感器接口，包括模拟输入、数字输入、串行通信接口等。每种接口都有其特定的通信协议和数据格式。

1.1.1模拟输入接口

模拟输入接口用于连接模拟传感器，如土壤湿度传感器。这些传感器通常输出0-10V的电压信号，系统需要将其转换为相应的物理量。

示例代码：

#模拟输入接口数据采集示例

importtime

importboard

importadc121

#初始化ADC模块

adc=adc121.ADC121(board.I2C())

#定义传感器通道

soil_moisture_channel=0

#采集数据

defread_soil_moisture():

#读取模拟输入值

raw_value=adc.read(soil_moisture_channel)

#将模拟值转换为土壤湿度百分比

soil_moisture=(raw_value/4095)*100

returnsoil_moisture

#主循环

whileTrue:

moisture=read_soil_moisture()

print(f土壤湿度:{moisture:.2f}%)

time.sleep(60)#每60秒采集一次数据

1.1.2数字输入接口

数字输入接口用于连接数字传感器，如风速传感器。这些传感器通常输出数字信号，系统通过读取这些信号进行数据处理。

示例代码：

#数字输入接口数据采集示例

importtime

importboard

importdigitalio

#初始化数字输入

wind_speed_pin=digitalio.DigitalInOut(board.D4)

wind_speed_pin.direction=digitalio.Direction.INPUT

#采集数据

defread_wind_speed():

#读取数字输入值

wind_speed=wind_speed_pin.value

returnwind_speed

#主循环

whileTrue:

speed=read_wind_speed()

print(f风速:{speed})

time.sleep(60)#每60秒采集一次数据

1.1.3串行通信接口

串行通信接口用于连接支持串行通信的传感器，如温度和湿度传感器。这些传感器通过串行通信协议（如Modbus、RS-485）传输数据。

示例代码：

#串行通信接口数据采集示例

importtime

importserial

#初始化串行通信

ser=serial.Serial(/dev/ttyUSB0,9600,timeout=1)

#采集数据

defread_temperature_humidity():

#发送查询命令

ser.write(b\x01\x03\x00\x00\x00\x02\xC4\x0B)

#读取响应数据

response=ser.read(7)

#解析响应数据

temperature=(response[3]8)|response[4]

humidity=(response[5]8)|response[6]

returntemperature,humidity

#主循环

whileTrue:

temp,hum=read_temperature_humidity()

print(f温度:{temp/100}°C,湿度:{hum/100}%)

time.sleep(60)#每60秒采集一次数据

1.2数据传输协议

NetafimND-3000系统支持多种数据传输协议，包括Modbus、MQTT、HTTP等。这些协议