基于嵌入式的农田灌溉管网漏损智能无线监测系统设计

来源：中国农机化学报杂志2021年第9期北京时间：

作者：赵继春, 王国杰, 王敏, 王洪彪,

单位：北京市农林科学院;邯郸职业技术学院;

摘要：农田灌溉对于提高农作物产量具有重要作用,灌溉管网漏损实时在线监测对提升农田用水效率具有积极的现实意义。本文设计基于嵌入式的农田灌溉管网漏损智能监测系统,通过压电加速度传感器、压力变送器和超声波流量计等传感器信号采集,获取农田灌溉管网的振动噪声、水压和流量等数据,通过嵌入式单片机自适应滤波处理后,应用4G无线数据通信模块,将传感器采集的数据传输到云平台,云平台应用管理软件系统对灌溉管网监测数据进行实时处理和分析,从而准确确定灌溉管网漏损情况。试验结果表明,在非灌溉时间测试管网漏损状态,系统能够有效采集噪声、水压和流量等传感器数据,噪声数值超过预警值80 dB并进行报警。数据在无线网络中传输稳定高效,数据无线传输延时小于1.8 s。云平台应用管理软件系统功能正常,数据查询平均响应时间小于1.2 s。系统部署实施快捷,可广泛应用于农田灌溉管网运行状态实时监测,有效提高农田灌溉用水效率进而实现用水精细化管理。

关键词：嵌入式,无线通信,农田灌溉,管网漏损,云平台,智能监测

基金资助：国家自然科学基金(71603030) 北京市科技计划项目(Z181100002418009) 北京市农业科技项目(20200127) 北京市财政改革与发展项目——农业信息技术与科技情报研究应用