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
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.
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 :
- Режим ручного полива – Пользователь управляет всем процессом полива
- Режим полива по расписанью – Система начинает полив заранее заданное пользователем время.
- 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
- Хворова, Л.А Математические модели в теории и практике точного земледелия / Л.А. Хворова // Известия Алтайского государственного университета – 2011.
- Полякова, Л.С. Метеорология и климатология: учебное пособие /Л.С. Полякова, Д.В. Каширин. – Новочеркасск, 2004. – 108 с.
- РД 52.33.760 – 2011.Температура почвы сельскохозяйственных угодий. Методика измерений термометром почвенным АМ-34А. – Обнинск: ФГБУ ВНИИГМИ-МЦД, 2011 – 24 с.
