信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書較為全面系統(tǒng)地介紹了信息技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)節(jié)水的技術(shù)方法和應(yīng)用實踐，主要包括農(nóng)業(yè)節(jié)水信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、墑情監(jiān)測技術(shù)、節(jié)水灌溉自動化控制技術(shù)、農(nóng)用水管理技術(shù)、水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)、節(jié)水灌溉自動化工程設(shè)計與施工、典型應(yīng)用案例等。
本書是作者多年研究成果的匯總，內(nèi)容突出新穎性和實用性，可作為農(nóng)業(yè)節(jié)水相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的參考用書，也可供從事農(nóng)業(yè)節(jié)水教學(xué)、科研和管理人員參考使用。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
 1.1 信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)節(jié)水
 1.1.1 農(nóng)業(yè)信息節(jié)水的內(nèi)涵
 1.1.2 農(nóng)業(yè)節(jié)水信息技術(shù)現(xiàn)狀
 1.2 農(nóng)業(yè)信息節(jié)水關(guān)鍵支撐技術(shù)
 1.2.1 傳感器技術(shù)
 1.2.2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
 1.2.3 自動控制技術(shù)
 1.2.4 智能決策支持系統(tǒng)
 1.3 本章小結(jié)
第2章 農(nóng)業(yè)節(jié)水信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
 2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
 2.1.1 集中式監(jiān)控系統(tǒng)
 2.1.2 基于串行總線的分布式系統(tǒng)
 2.1.3 基于工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)一
 2.1.4 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)一
 2.1.5 多層遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
 2.2 常用通信設(shè)備
 2.2.1 支持M0dbus的RTU模塊
 2.2.2 GPRs透明傳輸模塊
 2.2.3 嵌入式以太網(wǎng)模塊
第3章 土壤墑情監(jiān)測技術(shù)
 3.1 概述
 3.1.1 土壤墑情監(jiān)測意義
 3.1.2 土壤墑情監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀
 3.1.3 土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成與核心技術(shù)
 3.2 墑情監(jiān)測傳感器
 3.2.1 土壤水分傳感器
 3.2.2 土壤溫度傳感器
 3.2.3 氣象傳感器
 3.3 遠(yuǎn)程墑情采集站
 3.4 墑情監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計
 3.4.1 總體設(shè)計
 3.4.2 關(guān)鍵技術(shù)
 3.4.3 主要功能
第4章 節(jié)水灌溉自動控制技術(shù)-
 4.1 概述
 4.1.1 灌溉自動控制意義
 4.1.2 灌溉自動控制技術(shù)現(xiàn)狀
 4.1.3 灌溉自動控制系統(tǒng)
 4.2 節(jié)水灌溉自動控制設(shè)備
 4.2.1 低功耗簡易直流灌溉控制器
 4.2.2 ZigBee無線自組網(wǎng)灌溉控制器
 4.2.3 ASE可擴(kuò)展中央灌溉控制器
 4.3 組態(tài)化灌溉控制軟件系統(tǒng)
 4.3.1 總體結(jié)構(gòu)
 4.3.2 系統(tǒng)架構(gòu)
 4.3.3 要素管理模型的建立
 4.3.4 關(guān)鍵技術(shù)
 4.3.5 組態(tài)化灌溉控制軟件應(yīng)用
第5章 農(nóng)業(yè)用水信息化管理技術(shù)
 5.1 概述
 5.1.1 農(nóng)業(yè)用水信息化管理的意義
 5.1.2 農(nóng)業(yè)用水管理技術(shù)現(xiàn)狀
 5.1.3 用水管理系統(tǒng)
 5.2 用水管理設(shè)備
 5.2.1 無線IC卡預(yù)付費水表
 5.2.2 IC卡水電雙重計量灌溉控制器
 5.2.3 GSM和GPRS遠(yuǎn)程抄表設(shè)備
 5.2.4 手持無線抄表終端
 5.3 農(nóng)業(yè)用水管理軟件系統(tǒng)
 5.3.1 農(nóng)村用水計量與調(diào)度管理系統(tǒng)
 5.3.2 村鎮(zhèn)集中供水遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)
 5.3.3 基于GIS的用水計量管理系統(tǒng)
第6章 水質(zhì)監(jiān)測與調(diào)控技術(shù)
 6.1 概述
 6.1.1 水質(zhì)監(jiān)測與調(diào)控的意義
 6.1.2 水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀
 6.1.3 水質(zhì)監(jiān)測和調(diào)控系統(tǒng)的組成
 6.2 水質(zhì)監(jiān)測傳感器技術(shù)
 6.2.1 水溫傳感器技術(shù)
 6.2.2 pH傳感器技術(shù)
 6.2.3 鹽分傳感器技術(shù)
 6.2.4 溶解氧傳感器技術(shù)
 6.2.5 水深傳感器技術(shù)
 6.2.6 亞硝酸鹽的光纖倏逝波傳感器技術(shù)
 6.2.7 水體葉綠素的熒光傳感器技術(shù)
 6.3 農(nóng)業(yè)用水消毒技術(shù)
 6.3.1 氯消毒技術(shù)
 6.3.2 二氧化氯消毒技術(shù)
 6.3.3 臭氧消毒技術(shù)
 6.3.4 紫外線消毒技術(shù)
 6.3.5 氯胺消毒技術(shù)
第7章 節(jié)水灌溉自動化工程設(shè)計與施工
 7.1 工程設(shè)計與施工準(zhǔn)備
 7.1.1 工程方案設(shè)計
 7.1.2 工程施工準(zhǔn)備
 7.2 工程施工與驗收
 7.2.1 工程施工
 7.2.2 工程驗收
 7.3 常見故障處理方法
第8章 典型應(yīng)用案例分析
 8.1 溫室節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)
 8.1.1 基本情況與需求分析
 8.1.2 系統(tǒng)設(shè)計
 8.1.3 系統(tǒng)實現(xiàn)與效果分析
 8.2 果園節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)
 8.2.1 基本情況與需求分析
 8.2.2 系統(tǒng)設(shè)計
 8.2.3 系統(tǒng)實現(xiàn)與效果分析
 8.3 大田節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)
 8.3.1 基本情況與需求分析
 8.3.2 系統(tǒng)設(shè)計
 8.3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)與效果分析
 8.4 公園綠地節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)
 8.4.1 基本情況與需求分析
 8.4.2 系統(tǒng)設(shè)計
 8.4.3 系統(tǒng)實現(xiàn)與效果分析
 8.5 墑情監(jiān)測系統(tǒng)
 8.5.1 基本情況與需求分析
 8.5.2 系統(tǒng)設(shè)計
 8.5.3 系統(tǒng)實現(xiàn)與效果分析
 8.6 用水管理系統(tǒng)
 8.6.1 基本情況和需求分析
 8.6.2 系統(tǒng)設(shè)計
 8.6.3 系統(tǒng)實現(xiàn)和效果分析
 8.7 水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)
 8.7.1 基本情況與需求分析
 8.7.2 系統(tǒng)設(shè)計
 8.7.3 系統(tǒng)實現(xiàn)與效果分析
第9章 總結(jié)與展望
 9.1 對信息節(jié)水的再認(rèn)識
 9.2 存在的問題
 9.3 發(fā)展趨勢與展望
參考文獻(xiàn)
作者團(tuán)隊研發(fā)的主要產(chǎn)品介紹

章節(jié)摘錄

　?。?）合理的電源選擇?！　∵x擇現(xiàn)場采集控制器的電源時，盡量采用開關(guān)電源，因為一般開關(guān)電源的抗電源傳導(dǎo)干擾的能力都比較強，而且開關(guān)電源的內(nèi)部通常也都采用了有關(guān)的濾波器?！　。?）正確安裝?！　、龠h(yuǎn)離干擾源。測控設(shè)備和監(jiān)控中心的位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離變頻控制柜或其他強電設(shè)備所在房間，必須在同一房間內(nèi)時，也應(yīng)該盡量保持距離。這一點應(yīng)該在現(xiàn)場勘查階段就與用戶溝通好?！　、诤侠聿季€。信號線盡量避免和動力線接近，動力線和信號線分開距離至少要在40cm以上，最好是信號線與動力線分開配線，或把信號線放在有屏蔽的金屬管內(nèi)。如果控制電路連接線必須和動力線交叉時，應(yīng)成90。交叉布線。另外，為了避免信號失真，對于較長距離傳輸?shù)男盘栆⒁庾杩蛊ヅ洹！　】傊刂葡到y(tǒng)的干擾是一個十分復(fù)雜的問題，在抗干擾設(shè)計中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制干擾，對有些干擾情況還需作具體分析，采取對癥下藥的方法，才能夠使控制系統(tǒng)正常工作?！　?）防雷及電涌防護(hù)設(shè)計　　在節(jié)水灌溉自動控制系統(tǒng)實際運行過程中，雷電對其危害的途徑主要有四種：一是直擊雷。雷電直接擊中現(xiàn)場儀表設(shè)備或連接管路，通常會損壞儀表的傳感器設(shè)備并且可能損壞變送器的電路板。二是感應(yīng)雷擊。雷電流在其遁道周圍產(chǎn)生電磁場，通過電磁場向外輻射電磁波，電磁波與控制室的計算機、儀表和現(xiàn)場儀器儀表以及各類金屬導(dǎo)體相耦合，產(chǎn)生感應(yīng)電勢或感生電流，從而造成設(shè)備故障或損壞，導(dǎo)致控制系統(tǒng)失靈。三是雷電過電壓侵入。直接雷擊或感應(yīng)雷擊都可能使導(dǎo)線或金屬管道產(chǎn)生過電壓，此雷電過電壓沿各種金屬管道、電纜槽、電纜線路就可能將高電位引入儀表系統(tǒng)，造成干擾和破壞。四是地電位反擊。防雷裝置接閃時，強大的瞬間雷電流通過引下線流入接地裝置，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升，高電壓經(jīng)設(shè)備接地線引入電子設(shè)備造成反擊（李景祿等，2009）?！　榻档屠纂娗趾Γ刹捎猛獠糠雷o(hù)和內(nèi)部防護(hù)兩種防雷措施。其中外部防護(hù)是指對安裝自動測控裝置的建筑物或設(shè)施本體的安全防護(hù)，可采用避雷針、避雷帶、引下線、屏蔽網(wǎng)、均衡電位、接地等措施。內(nèi)部防護(hù)工作是自動控制系統(tǒng)施工方案設(shè)計中需要重點考慮的內(nèi)容，重點關(guān)注建筑物內(nèi)的低壓控制系統(tǒng)、遙控、小功率信號電路的過電壓防護(hù)，其措施有：保護(hù)隔離、接地、等電位連接、屏蔽、合理布線和設(shè)置過電壓保護(hù)器等（王曉春，2009）。圖7-1-2為自動控制系統(tǒng)防雷與電涌防護(hù)技術(shù)綜合應(yīng)用示意圖。　?。?）電源部分防護(hù)?！　ψ詣涌刂葡到y(tǒng)電源部分的雷電防護(hù)，通常采用用戶總電源、用戶分電源、設(shè)備工作室電源等多級保護(hù)將雷電過電壓能量分流泄人大地，達(dá)到保護(hù)目的。用戶總電源，處于變壓器二次側(cè)，應(yīng)安裝三相過電壓保護(hù)器，主要泄放外線產(chǎn)生的過電壓，作一級保護(hù)，通常由電力部門安裝，現(xiàn)場勘查時，應(yīng)注意查看并要求增加；用戶分電源，通常是園區(qū)內(nèi)各分建筑物的配電箱，應(yīng)安裝分配電壓保護(hù)器，主要泄放第一級殘壓、配電線路上感應(yīng)出的過電壓和其他用電設(shè)備的操作過電壓，作二級保護(hù)；設(shè)備工作室電源，在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS電源的前端安裝過電壓保護(hù)器或防雷插座，主要泄放前面的殘壓，作三級保護(hù)?！　　?/pre>








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