便携式土壤湿度检测装置用于精准灌溉决策系统

• 作者: 刘华 杨启良 杨春曦 谢可心
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 灌溉 土壤水分 温度 精准灌溉 便携式 检测装置 决策系统
• 年，卷（期）: 2018,（22）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 84-91
• 页数: 8页
• 分类号: TP13
• 字数: 5161字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.22.011

摘要

采用最先进的技术进行精准灌溉是现代农业发展的必然趋势,但在准确预测被监测区域的土壤湿度时,面临一个两难的处境:少量土壤湿度固定检测点不能良好地反映作物区域土壤墒情信息,而大量布置传感器检测点又使得投资成本较大.因此该文设计了一种便携式土壤检测装置,同时基于该装置构建了一个精准灌溉决策系统,并把该系统应用于田间的精准灌溉决策.该系统由便携式土壤湿度检测装置和上位机决策软件2部分组成,其中便携式土壤湿度检测装置由FDR原理土壤水分传感器MS-10、低功耗单片机C8051F410、蓝牙无线传输模块、数据显示模块以及部分外围电路组成,可以独立实现时间记录、数据存储和实时显示.经过试验标定,装置的允许最大误差为2.2％,设计精度为95％;上位机决策软件分为数据接收模块、分布式二进制一致性算法模块和系统操作界面3个子模块,分别采用Visual Basic、Matlab和Matlab GUI设计而成,实现对便携式装置所采集数据的无线传输、归一化处理和数据融合处理,能够根据不同区域划分和不同作物灌水下限进行相应的运算,从而得到估计精度较高、区域大小可调的多尺度精准灌溉决策信息.最后通过30 m×30 m草坪的土壤湿度为检测参数的田间验证,该系统的平均决策准确率大于90％,且可以根据需要增减检测点个数.因此既可以独立应用,也可以作为固定检测方式的有效补充,实现作物区域土壤湿度信息的精确采集,有效提高水资源利用率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨启良	昆明理工大学现代农业工程学院	90	545	11.0	19.0
2	杨春曦	昆明理工大学化学工程学院	22	112	5.0	10.0
3	谢可心	昆明理工大学化学工程学院	4	9	2.0	3.0
4	刘华	昆明理工大学化学工程学院	4	11	2.0	3.0