Разработка системы интеллектуального орошения

Development of intelligent irrigation system

Ведение

 Система автоматического полива — это инженерно-технический комплекс, выполняющий полив участка по заданному графику более качественно и профессионально, чем при ручном поливе. Задача человека сводится к выбору требуемого режима полива. Остальную работу система выполняет самостоятельно.
При этом обеспечивается экономия воды, денег и времени за счет своевременного, наиболее оптимального и точного объема подачи воды для всех видов растений на участке.

Влажность в почвоведении определяется как количество воды, которое

приходится на количество абсолютно сухой почвы. Важно отметить особенность традиционного почвенного подхода, когда расчет влажности ведется именно на абсолютно сухую навеску . Влажность почвы принято характеризовать массовой или объемной влажностью.

Проектирование и разработка аппаратно- программный комплекс полива растении

В ходе проектирования системы были выбраны следующие датчики и

Выбраны следившие  датчиков и компонентов системы так как они дешевые и легкодоступные :

  • Микроконтроллерная плата Arduino UNO;
  • Датчик влажности почвы YL69;
  • Датчик расхода воды YF-S201;

  Поплавковый Датчик уровня

  • Электро магнитный клапан
  • Насос для воды Джилекс 9001
  • wi-fi модуль ESP8266.
  • Накопитель воды

 

Проектирование и реализация аппаратной части системы

В качестве источника водоснабжения проектом предусмотрена одна накопительная емкость объемом  0,5м³. Подача воды в накопительные емкости осуществляется из водоёма при помаши водяного насос Джилекс 9001. В резервуаре  для воды установлен поплавковый датчик уровня который  даёт сигнал о наполнении ёмкости  для остановки работы насоса.

При  выходе с накопителя расположен расходомер YF-S201 для учета расхода воды и так же он будет давать сигнал на включение насоса .как сказано выше поплавковый датчик уровня воды даёт сигнал о наполнении резервуара и насос перестаёт качать воду а после расходомер даёт сигнал о том, что в накопителе мало воды  и насос начинает работать. К расходомеру установлена сантехническая труба с множеством выходов. На каждом выходе установленный электромагнитные клапаны, которые управляться микроконтроллером ардуино . Для получения информации о влажности почвы установлен датчик влажности почвы YL69. Получив данные о влажности почвы , зная плошать орошаемой поверхности и  объём воды протекающий за определённый промежуток времени то можно рассчитать сколько времени понадобиться для полива. Так же проектом предусмотрен Wi-Fi модуля ESP8266 для удалённого управление поливом  и получение данных на расстоянии. Визуализация программы создано на scada                               

Структурная схема системы

Передача данных 

HTTP определяет протокол типа запрос/ответ. Когда клиент, например веб браузер, посылает сообщение запроса на сервер, HTTP протокол определяет типы сообщений, используемые клиентом для запроса веб страницы, а также типы сообщений, применяемые сервером для ответа. Тремя распространенными типами сообщений являются GET, POST и PUT.

Для приме и передача даных по wi-fi будет осушествляться по запросам  POST, GET

 http://meridian-journal.ru/uploads/2020/08/4466-20.PNG

Рис. 1 Работа сервера

 

GET - это клиентский запрос данных. Веб браузер посылает сообщение GET, чтобы извлекать страницы с веб сервера. Как показано на рисунке, как только сервер получает GET запрос, он отвечает строкой статуса, например, HTTP/1.1 200 OK, и собственно самим сообщением, основной частью которого может быть запрашиваемый файл, сообщение об ошибке, либо какая-либо другая информация.

3.4.2 POST

POST и PUT используются, чтобы посылать сообщения, которые загружают данные на веб сервер. Например, когда пользователь вводит данные в форму,

встроенную в веб страницу, POST включает данные в сообщение, посылаемое на сервер. Будучи чрезвычайно гибким, HTTP не является безопасным протоколом. Сообщения POST загружают информацию на сервер в виде обычного текста, который может быть перехвачен и прочитан. Аналогично, ответы сервера, как правило HTML страницы, также не зашифрованы.

 

Рис. 2 проект SCADA

В написанной программе  предусмотрена 3 режима полива :

  1. Режим ручного полива – Пользователь управляет всем процессом полива
  2. Режим полива по расписанью – Система начинает полив заранее заданное пользователем время.
  3. HTMI – Функционирование системы полива происходит полностью в автоматическом режиме . Согласно показанием датчикеа вла жности почвы

 

Заключение

По результатам выполнения работы создания системы автоматического регулирования полива растений – его проектирования и реализации. Так же визуализация и удаленный доступ . Итогом работы  является решение комплекса задач проектирования при разработке модульной автономной микроконтроллерной системы капельного полива с возможностью удаленного контроля.

 

Используемая литература

  1. Хворова, Л.А Математические модели в теории и практике точного земледелия / Л.А. Хворова // Известия Алтайского государственного университета  – 2011.
  1. Полякова, Л.С. Метеорология и климатология: учебное пособие /Л.С. Полякова, Д.В. Каширин. – Новочеркасск, 2004. – 108 с.
  1. РД 52.33.760 – 2011.Температура почвы сельскохозяйственных угодий. Методика измерений термометром почвенным АМ-34А. – Обнинск: ФГБУ ВНИИГМИ-МЦД, 2011 – 24 с.