山地水肥一體化精準調控裝備與系統關鍵技術研究

《山地水肥一體化精準調控裝備與系統關鍵技術研究》是中國水利水電出版社於2021年出版的書籍。

基本介紹

• 作者： 王永濤
• 出版社：中國水利水電出版社 
• ISBN： 9787517099789

內容簡介

水肥一體化是將施肥技術與灌溉技術相結合的一項新技術，是精確施肥與精確灌溉相結合的產物，在灌溉技術中占有重要地位。本書在介紹高效節水灌溉技術現狀及意義的基礎上，對主要作物水肥一體化調控模型、山地水肥一體化施肥機研製、水肥一體化控制系統設計、水肥一體化計量裝置、水肥條件下灌溉管網的最佳化、水肥一體化系統資料庫、水肥一體化系統詳細設計、水肥一體化項目集成套用示範等方面進行了全面介紹，是山地水肥一體化精準調控裝備與系統技術的科技專著。

目錄

前言

第1章 高效節水灌溉技術現狀及意義

1.1 概述

1.2 研究現狀

1.2.1 國外研究現狀

1.2.2 國內研究現狀

1.2.3 發展趨勢

1.3 研究的必要性與可行性

1.3.1 研究的必要性

1.3.2 研究的可行性

1.4 水肥一體化高效節水需求分析

1.4.1 產業政策

1.4.2 套用需求

1.5 本章小結

第2章 山地水肥一體化的關鍵技術

2.1 CFD技術

2.1.1 物理模型

2.1.2 格線劃分

2.1.3 數學模型

2.2 無線感測器網路技術

2.2.1 無線感測器網路體系結構

2.2.2 無線感測器網路節點組成架構

2.2.3 無線感測器網路作業系統和程式語言

2.3 系統框架

2.3.1 Java EE

2.3.2 SSM

2.3.3 Web GIS

2.4 資料庫技術

2.4.1 SQL Server資料庫

2.4.2 數據模型

2.4.3 資料庫系統設計方法

2.5 並發控制與恢復機制

2.6 公鑰密碼系統技術

2.6.1 Blum-Blum-Shub隨機序列發生器

2.6.2 Blum-Goldwasser機率公鑰系統

2.7 系統網路架構

2.7.1 Client/Server（C/S）結構模式

2.7.2 Browser/Server（B/S）結構模式

2.8 系統開發方法

2.8.1 系統生命周期法

2.8.2 系統原型法

2.9 本章小結

第3章 主要作物水肥一體化調控模型

3.1 主要作物適宜的土壤水分調控閾值

3.1.1 水稻的土壤水分調控指標

3.1.2 玉米的土壤水分調控指標

3.1.3 冬小麥的土壤水分調控指標

3.1.4 油菜的土壤水分調控指標

3.1.5 烤菸的土壤水分調控指標

3.2 水肥一體化模糊控制模型

3.2.1 模糊控制理論

3.2.2 模糊控制系統的仿真

3.3 水肥一體化模糊PID控制模型

3.3.1 水肥調控模型軟體方案

3.3.2 PID控制算法設計與仿真

3.3.3 施肥量自適應模糊PID控制設計與仿真

3.3.4 水肥調控模型試驗與分析

3.4 本章小結

第4章 山地水肥一體化施肥機研製

4.1 研製目標及內容

4.1.1 研究目標

4.1.2 系統整體設計

4.1.3 系統結構設計與加工

4.2 三通道旁路吸肥式自動施肥機方案設計

4.2.1 施肥機設計性能要求

4.2.2 施肥機工作原理及部件劃分

4.2.3 施肥機安裝模式設計

4.2.4 施肥機技術參數

4.3 吸混肥系統設計與分析最佳化

4.3.1 三通道定量吸肥系統設計

4.3.2 三通道混肥系統設計研究

4.3.3 基於FloEFD吸混肥系統特性分析

4.3.4 運行模式最佳化設計

4.3.5 機架結構設計

4.3.6 施肥機整機結構

4.4 基於FloEFD施肥機運行工況的仿真分析

4.4.1 流動跡線圖

4.4.2 吸肥機構壓強雲圖

4.4.3 吸肥機構速度雲圖

4.4.4 結果分析

4.5 不同通道開啟數量仿真分析

4.5.1 單通道開啟分析

4.5.2 兩通道開啟分析

4.5.3 三通道開啟分析

4.5.4 結果分析

4.6 本章小結

第5章 水肥一體化控制系統設計

5.1 邏輯控制器的選擇

5.1.1 選擇PLC的理由

5.1.2 PLC的選型

5.1.3 A/D模組的選擇

5.2 感測器的選擇

5.2.1 pH感測器的選擇

5.2.2 EC感測器的選擇

5.2.3 土壤濕度感測器的選擇

5.2.4 壓力感測器的選擇

5.3 控制電路設計

5.3.1 控制系統線路圖

5.3.2 泵的控制線路圖

5.4 模糊控制在PLC中的套用

5.4.1 查詢表的建立

5.4.2 模糊控制程式流程圖

5.4.3 模糊控制設計

5.5 樣機研製與性能試驗研究

5.5.1 試驗目的

5.5.2 樣機研製

5.5.3 樣機試驗條件

5.6 樣機性能試驗及結果分析

5.6.1 最大吸肥量試驗

5.6.2 定量吸肥試驗

5.6.3 運行穩定性試驗

5.7 本章小結

第6章 水肥一體化計量裝置

6.1 渠道流量監測方法

6.1.1 水位流量法

6.1.2 流速面積法

6.1.3 兩種方法比較

6.2 明渠流量監測套用

6.2.1 流速儀測流

6.2.2 都卜勒法

6.2.3 超音波時差法

6.2.4 雷達式

6.2.5 堰槽式

6.3 管道流量監測方法

6.3.1 流量測量方法

6.3.2 管道流量監測工程套用

6.4 本章小結

第7章 水肥條件下灌溉管網的最佳化

7.1 基於遺傳算法的樹狀灌溉管網最佳化

7.1.1 編碼

7.1.2 遺傳運算元設計

7.2 混合算法的灌溉管網最佳化

7.2.1 SAGA混合最佳化算法

7.2.2 SACS混合最佳化算法

7.3 實例套用

7.3.1 已知條件

7.3.2 遺傳算法計算結果及分析

7.3.3 混合算法計算結果及分析

7.4 本章小結

第8章 水肥精準調控信息系統詳細設計

8.1 系統用戶分析

8.2 系統功能需求分析

8.2.1 工程項目監控信息管理模組分析

8.2.2 用水計量計費管理模組分析

8.2.3 數據統計與分析模組分析