如何使用LabView平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)的研究

　　為解決傳統(tǒng)人工灌溉用水造成的不必要浪費(fèi)和節(jié)水控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)布線復(fù)雜的問題，針對(duì)土壤濕度環(huán)境非線性無(wú)法建立精確數(shù)學(xué)模型的特定，設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和LabView仿真平臺(tái)的節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)各節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行監(jiān)控，下位機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的含水率進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，通過接收上位機(jī)的指令變頻控制恒壓供水工作站。上位機(jī)由虛擬化設(shè)計(jì)平臺(tái)LabView設(shè)計(jì)，通過模糊控制決策支持系統(tǒng)將作物的需水規(guī)律的各方面特征有機(jī)結(jié)合起來(lái)，對(duì)灌溉水量進(jìn)行指導(dǎo)，真正實(shí)現(xiàn)用水的精細(xì)管理和合理科學(xué)化灌溉。

　　近年來(lái)，隨著城市快速發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng)，水資源的需求與日俱增，灌溉用水量約占人類用水的總量的 70％以上，伴隨著利用率低和浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，農(nóng)業(yè)用水的合理性直接制約著農(nóng)業(yè)的發(fā)展［1-2］。傳統(tǒng)的灌溉主要由人工經(jīng)驗(yàn)確定灌溉量和灌溉時(shí)間，由于沒有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與分析，灌溉的隨意性較大，不僅用水管理采用粗狂式管理造成水資源的大量浪費(fèi)，而且也不能滿足不同作物的水分要求，使得作物的產(chǎn)量和質(zhì)量的產(chǎn)出受到了極大的制約［3］。而基于計(jì)算機(jī)的滴灌測(cè)控系統(tǒng)一般采用有線通訊的布網(wǎng)方式，由于布線不便，組網(wǎng)復(fù)雜，使用電纜成本高，不利于設(shè)備維護(hù)、耗時(shí)較長(zhǎng)，往往難以在生產(chǎn)實(shí)際中推廣［4］。為此，結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種低功耗無(wú)線智能膜下滴灌節(jié)水監(jiān)控系統(tǒng)，利用終端傳感節(jié)點(diǎn)對(duì)作物土壤濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，基于 ZigBee 技術(shù)構(gòu)建低功耗無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)至上位機(jī)，LabView軟件平臺(tái)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終輸出控制命令，將作物生長(zhǎng)所需的水分和以較小的流量均勻、定時(shí)、定量的輸送到作物根部附近的土層中，供根系吸收。系統(tǒng)主要根據(jù)作物的環(huán)境情況，結(jié)合膜下滴灌的特點(diǎn)，可綜合作物的需水規(guī)律土壤復(fù)合系統(tǒng)做出綜合性分析和判斷，通過模糊控制算法實(shí)現(xiàn)用水的合理化和科學(xué)化管理。