太阳能无线微灌控制系统的应用设计及测试

陈君梅，孙道宗，叶 娟

(1.广东科学技术职业学院，广州 510640；2.华南农业大学工程学院，广州 510642)

0 引 言

微灌技术在我国节水灌溉技术中占重要地位[1,2]。世界上许多国家和地区大量应用微灌技术。微灌自动控制是现代节水灌溉发展的前沿技术，该技术的应用不仅能够提高灌溉信息采集的时效性与准确性，同时能够有效提高水资源的利用效率，增加作物的产量和品质[2]。在微灌技术领域，以美国和以色列水平居首[3]，以色列近年开发的可编程逻辑控制器(PLC)，通过把不同网络连接到主机上进行数据采集和处理，开发的现代诊断式控制器，通过不同的传感器采集信息，通过Internet 网、远程控制、GSM等来实现数据传输，然后通过计算机处理信息，作出灌溉计划[1]。

国内从20世纪70年代起也开始了相关技术研究,近十几年来，在中央和地方政府的政策和投入激励下，微灌技术不断提升[4]，在作物需水信息的评价与检测方法、灌溉方式与灌溉自动控制技术、基础环境信息监测等方面取得了较大进展,但总体技术还是不够成熟[2]。微灌控制系统引入无线技术，可实现微灌管理的自动化和远程控制[5]，在基于无线传感器网络的微灌控制系统研究中，研究人员结合不同的监测场合，设计了多种专用的 WSN(wireless sensor network)节点[6-11]，但在实际应用中，WSN 节点的供电问题导致其生命周期较短，是制约 WSN 应用的主要瓶颈之一[12-14]，成为了限制微灌自动控制实际应用的最主要原因[15-20]。

本文将太阳能供电技术与无线传感器网络技术综合应用于桃园的节水微灌控制系统中，解决目前无线节水微灌控制系统中传感器节点寿命有限，不能长期可靠工作的问题。……