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基于LabVIEW的农业灌溉管控系统设计

更新时间：2009-03-28

贵州属于亚热带季风气候，小气候环境独特[1]。近年来，大力发展的高效特色农业仅仅依靠自然降雨这种粗放式的传统山地农作物灌溉模式，容易出现灌溉不精确、农作物根系不能根据需求保持一定的水分等问题，针对这些问题，本文设计研发了一种基于LabVIEW软件平台[2]结合土壤墒情分析的精确灌溉系统，该系统利用温度和湿度传感器等硬件实时监测农作物土壤的温湿度，并且将监测采集到的数据发送至6008采集卡，上位机结合农作物的需求控制灌溉电磁阀的开启和关闭。该系统可以实现随时管理和控制农作物的数据，更好地实现智能化及精确灌溉。

1 农业灌溉管控系统的工作原理

本文所设计的温湿度控制系统如图1所示。其工作原理为：温度传感器与湿度传感器通过变送器将采集到的信号转变成0～5V的电压信号经采集卡传给上位机。通过LabVIEW上位机对继电器控制滴灌的电磁阀。

2 农业灌溉管控系统硬件设计

本文所设计研究的农业灌溉管控系统硬件接线结构如图1所示，结合现场基地使用要求，硬件选型如下。

（1）温度采集选用PT100传感器，测量的温度范围为-50℃～+200℃。

（2）湿度传感器采用WHTM型湿度传感器，0～5V 电压输出、20～100%RH±5%精度、20～100%输入范围，供电由NI采集卡提供5V电压。

[2] 欧阳磊.基于自整定PID控制器的温度控制系统研究[D].安徽：安徽理工大学，2009：5-8.

（6）电磁阀采用24V供电。连接滴灌管路及水源接口，滴灌喷头采用可调喷头。

2）加强专业素质的培养。明确高职药学专生的培养目标是技能操作型人才，优势就在于实际动手能力强，我们必须强化实践能力和方法能力，提高职业应变能力，增强职业转换能力。

[1] 刘凯,初光勇,黄海松.基于 Lab-VIEW的温度控制系统设计研究[J].现代电子技术，2017,40(18):164-167.

（1）所有特种操作人员经过统一考核验证后才能入场，实行集中考核、配置施工的管理模式。各群体队伍依据往年考核结果，按工程施工风险项点风险度、技术水平、施工能力高低、业绩评价等进行量化打分，综合评价后调配不同队伍的施工内容，充分发挥“班头”的示范影响作用，实行安全正负补偿考核机制，保障安全与质量、安全与效益、安全与进度的高度统一。

（4）采集卡选用NI-6008。6008采集卡可提供8个模拟输入(AI)通道、2个模拟输出 (AO)通道、12个数字输入/输出(DIO)通道以及一个带全速USB接口的32 位计数器[4]。

（5）继电器选择OMRN的固态继电器。5VDC输入、240VAC输出。

  

图1 硬件电路接线

3 农业灌溉管控系统上位机平台设计

参考文献：

  

图2 系统前面板

4 结语

本文采用NI-6008数据采集卡为主控制器，通过LabVIEW上位机实时显示数据，设计了一款农业灌溉管控系统，并通过LabVIEW上位机界面实时显示数据。该系统稳定性高，抗干扰能力强，能够有效地运用到农业的各种温湿度环境监测中。

本文所设计控制系统软件包括系统前面板界面设计和系统后台程序设计。系统前面板设计在LabVIEW里面进行,系统前面板包括了常用控制和显示模块、温度控制信号显示模块、PID系数设置模块、温度数值显示模块、湿度显示模块等，后面板程序主要包括数据采集模块、登陆模块、数据显示模块、模拟电压输出模块、数据存储模块、继电器控制模块等。温湿度显示界面形象、清晰、灵活。能够同时显示温湿度的数据情况，满足本系统的设计要求。如图2所示。

1.4 统计学分析 采用SPSS 18.0软件进行数据分析，计量资料以（±s）表示，进行t检验，计数资料采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

第一，学生对微机原理及接口技术课程的理论理解不够深入透彻，更多停留在较为机械、表面的层次上，而实验课时的缺失更是直接导致学生对实际动手能力的锻炼十分忽视，理论教学与实际脱节。

（3）温度变送器采用24V供电。在温度变化时将传来的电流信号转化为0～5V电压信号并将信号传送给NI采集卡[3]。

[3] 宋智罡等.基于LabVIEW 的PID参数自适应模糊控制器设计[J].机械设计与制造，2003（04）:11-13.

[4] 赵宇等.基于LabVIEW 的变压器温升数据采集系统 [J].现代电子技术，2015,38,(04)：155-158.

[5] 张华等，基于Labview的温度测试系统[J].电子器件，2013,36,(02):243-245.

川藏高速公路崩塌类型多、产生机制多样、危害程度各异[9]。在工程建设中，依据崩塌危岩的具体特征，采取针对性的工程处治措施。见图2。

[6] 黄振贤，一种基于USB-6008的简易虚拟示波器设计[J].山东理工大学学报(自然科学版）2011（01）.

 
初光勇，李劲松，刘福强
《河北农机》 2018年第05期
《河北农机》2018年第05期文献

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