0 引言
伴随着农业现代化的飞速发展，精准智能灌溉技术越来越受到广大农业大户的好评。它实现了农业生产灌溉、施肥环节与农艺技术结合，实现节能、节水、节肥及节工等综合效益。特别适用于贵州山地地形条件下的灌溉。在农村劳动力短缺、用工成本上涨的情况下，为我省高效农业示范园区提供了一天可复制、可推广的技术模式。本文针对贵州特殊地形条件下灌溉过程的控制问题，提出了一套无线数据采集、传输、控制及管理系统，可在贵州山地进行大面积推广及应用。
每一个灌溉工作站均安装了土壤湿度传感器，水流压力传感器和水液体涡轮流量计。三种传感器将测量模拟量数据经信息采集模块A/D转换后进行相应换算，将相应的模拟量转化为数字量，将数据显示在上位机中，便于了解环境对灌溉的影响情况[4]。
（2）信息传输模块（信息传输，采用移动数据流量传输数据）
触摸屏、GPRS无线模块与PLC构成了能远程GPRS或短信控制各灌溉区域的下位机模块[5]。GPRS模块与PLC相应继电器输出位关联后，通过监控采样部分的数据，工作人员远距离遥控无线模块即可控制下位机进行相应输出实现灌溉。触摸屏则方便了工作人员上山作业时直接在各下位机站点处发出指令[6]。
（3）信息分析模块（信息分析、控制判断决策，是否开始灌溉及停止灌溉，是否启动泵站）
GPRS模块通过OPC协议与PC连接后，PC作为上位机利用组态软件对采样数据进行分析并进行相应报警供工作人员参考，并提供相应控制面板进行下位机控制[7]。
1 智能灌溉系统总体结构设计
该系统由信息采集模块、信息传输模块、信息分析模块及动作执行模块4部分组成。其中信息采集模块主要包括传感器；信息传输模块主要包括信息传输通信模块；信息分析模块主要包括灌溉数据库及专家系统；动作执行模块主要包括管件，水泵电机，电磁阀门等执行元件。
（1）信息采集模块（信息感知，土壤湿度传感器、压力传感器、流量传感器）
142020.03（4）动作执行模块（动作执行，开关阀、启停泵）灌溉工作站各站点直接由其下位机直接控制阀门开关和水泵电机的启动停止，并将阀门和电机的状态进行反馈，方便监控和管理。整个系统如同图1所示。PC湿度传感器 GPRS模块电磁阀门水压传感器 PLC水泵电机流量计 触摸屏 图1 系统结构框图2 硬件设计考虑到系统节能降耗的要求，本系统普遍采用低功耗模块，供电采用绿色太阳能供电。太阳能蓄电池将富余的电能存储以备阴雨天气系统供电适用。设计系统在无光照或者阴雨条件下，可连续供电30天以上。系统供电简单，均采用24V安全电压。整个系统硬件主要包括了PLC控制器、GPRS无线通信模块、空气开关、继电器、自保持式电磁阀门、土壤湿度传感器、水压传感器、电磁流量计和工控机。各部件选型如表1所示。表1 器件选型表名称
规格
PLC西门子S7-200 224XP
模拟量模块西门子EM231GPRS无线模块
巨控GRM202G变压器易稳EVEPS品牌电源
继电器 正泰，8引脚自保持式电磁阀门重庆盾铭高压电磁阀
土壤湿度传感器RS485水分检测仪墒情电导率三
合一温度湿度计
水压传感器美控进口扩散硅压力变送器
电磁流量计LDG智能电磁流量计工控机
控端IPC-610工控机
PLC的COM1和COM2串口分别与GPRS模块、触摸屏经RS485协议相连，使三者之间可以相互交换数据。
3 软件设计
系统数据库软件采用SQL SERVER，组态软件采用组态王。利用组态王采用巨控GRM202G通过OPC连接可实现其与西门子S7-200 224XP通信，GPRS模块与西门子S7-200 224XP之间的相互地址进行关联[8]，
从而实现远程控制灌溉系统。在软件中设置的报警事件和实时传感器趋势图也更方便工作人员管理和进行相应的操作。系统分高位水池、和两个大鹏灌溉区，其运行界面如图2所示。
4 安装及调试
在息烽中康灌区的猕猴桃种植基地完成了智能灌溉系
设计研发统经现场安装调试。（1）工作人员可直观在公控机读取土壤湿度、水压、水量等值；（2）通过工控机的控制软件发送开阀、关阀指令，灌区电磁阀动作灵活，响应快，无迟滞现象发生；（3）系统报表科自动生成、打印、汇总及简单的分析；（4）系统可实现故障、超限、超压报警功能。调试结果表明，该系统工作稳定性和可靠性较高，均达设计要求。图2 组态王部分运行界面图图3 安装调试图5 结束语
本文设计了一种远程控制[2]灌溉电磁阀门并监测传感器数值的方法。该设备采用GPRS无线模块与西门子PLC S7-200 224xp经RS485协议连接，利用组态软件通过配置OPC在电脑上或直接发送手机短信进行无线控制PLC并读出PLC模拟量模块EM231的土壤湿度，水压，水流量以供相关人员随时判断灌溉与否[8]。
此方法从根本上解决了环境因素对实际工程的影响，并且结构简单，成本较低，操作方便，适合广大山地丘陵地区的中小灌溉区域推广。在今后的研究中，应结合不同的作物类型、不同土壤条件、光照条件及温湿度条件，形成各种作物的相应灌溉量、灌溉方式、灌溉时间等灌溉制度，真正做到对作物生育期的自适应灌溉，达到更好的自动化效果。
参考文献
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152020.03设计研发错率。软件方面，主要是把编写好了的程序进行查看，以及硬件的检查，因为软件也要靠硬件来进行运行，后面再来查看整个运行的状态。个部分，分别是初始化、ROM操作指令、DS18B20功能指令。此传感器工作时必须要服从这三个部分的规律，否则就不能运行下去。DS18B20初始化：初始化就是经过单总线的执行、操作、处理全部统一从一个初始化开始 。总线发出的复位脉冲和存在脉冲构成了初始化序列。存在脉冲的作用就是让总线控制器知道温度传感器DS18B20在总线上并且已经准备好执行下一步操作了。4 小结本次基于单片机的温度报警器设计系统不仅结构简单，功能强大，便于设计，设计成本低下，且经过实际的运行和检验，能够达到实际使用的要求和目标。在工作运行中装置反应灵活，性能稳定，温度检测精确度高，报警灵敏性高。另一方面，还可就温度报警器的体积进一步减小，温度检测精度进一步提高等方面作深入研究，另外在温度报警器的模块上还可添加更多的功能，比如可显示时间，可报时，根据不同的需求增加不同的功能。3.3 液晶显示程序设计本设计的显示部分由LCD1602来完成，通过发出的读温度命令，读取数据并进行CRC校验，然后将读取出来的数据放入温度暂存器中，以便其他程序调用。当然，当校验出现错误时不能进行改写，该子程序读取温度传感器采集到的温度数据，然后存放到暂存器中，然后通过单片机处理过的温度值和其他参数在显示模块进行显示，调用数码管，首先初始化显示缓冲区首地址，将要显示的字符转换成显示码，输出位选，延时1s，然后显示指针指向下一个字节，继续循环。参考文献[1]吕建波.基于单总线数字温度传感器DS18B20的测温系统设计[J].现代电子技术, 2012, 41(19) : 117-119.[2]孙育才.单片机微型计算机及应用[M].东南大学出版社, 2010.[3]王勇,叶郭范.基于AT89S51的便携式实时温度检测仪[J].仪表技术与传感器, 2006, 28(6) : 35-42. [4]吴坤,何英昊.基于DS18B20的简易温度报警器的设计[J].电子制作, 2019(01) : 83-84+61.
3.4 调试性能及分析本次设计主要是硬件与软件。硬件是电路板的焊接等，主程序方面为软件。在这里我们有用到万用表进行测试，不过在这之前，首先要进行电路板焊接的检查，以降低后续出
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（1）主机在和门口单元机的组合中，主要是实现对门禁的管理，在需要开门或者是关门控制中，可以使用主机对其控制，特别是在有访客中，门禁系统有防护功能，在不经过主人的同意情况下，是无法开启门禁系统。
（2）和室内的各种传感器连接，这种连接主要是对室内的情况监控，比如在监控室内的温湿度中，可以根据温度传感器和湿度传感器来检查室内温湿度方面的情况，而且还可以根据检测的情况，在智能控制系统中设置相应的温湿度，温湿度在高于监督信息以后，系统会对加湿器和空调的控制来实现合理环境的营造。
（3）控制室内灯光。在对这个方面的控制中，主要是完成室内照明问题，对光线的明暗可以自由调节，同时在控制光照系统中还采用了声控技术，这种技术主要是通过声控收集器，对信息处理以后，传输到系统的核心处理器主机中，通过主机发出命令来实现灯光的控制。
（4）空调连接控制，在个方面主要是使用弱电的原理来连接空调控制器，经过空调控制器的处理，完成对空调智能控制。
（5）与无线设备的连接，使用无线连接功能中，主要是对
无线控制终端的连接，能够实现使用终端设备在不受时间和地点影响情况中，控制室内的任何系统，使室内环境舒适。
（6）摄像头连接，摄像头连接主要是起到防护作用，同样使用摄像头连接可以有效实现控制家庭状况，保证家庭的安全。
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