基于模糊控制的智能灌溉控制系统设计

张明岳，高师杰

（西安工程大学电子信息学院，西安 710600）

1 引言

水资源是农业的命脉，我国作为农业大国，发展节水灌溉技术对于节约水资源和发展农业技术的重要性非比寻常，对我国经济建设以及科学技术发展也都具有重要的战略意义。《“十三五”农业科技发展规划》明确提出了“要充分发挥科技对加快农业现代化建设、促进农村经济社会发展的重要支撑引领作用”。

近年来，随着信息技术的飞速进步，以Zigbee、GPRS和物联网等新型通讯技术现实的智能灌溉系统应运而生，其中物联网技术的应用最多。物联网与灌溉系统的结合，不但实现了远程控制智能灌溉，也有效提高了灌溉效率，节约了水资源。其中，师志刚等人[1]以物联网为支撑搭建的智能灌溉系统，基本实现了智慧型农业，在实时灌溉及经济效益方面得到了改善，但在精准灌溉方面还不够完善。王宗省等人[2]将物联网与农业灌溉相结合，实现了自动化灌溉，但在精准灌溉方面没有具体阐述。

鉴于现有的研究成果，在此，基于物联网技术，将以STM32为主控芯片的灌溉下位机系统与电脑客户端或微信端通过服务器连接，同时运用模糊控制算法，以实现精准灌溉（包括电脑/微信端智能监测、指令灌溉以及下位机智能决策等）。

2 灌溉控制系统搭建

按照系统总体任务需求进行设计。系统整体结构图如图1[3]。

图1 系统整体结构框图

由图可见，系统主要由三个部分构成：

感知层：以STM32ARM微控板为核心，与DHT11空气温湿度传感器、TH-FDR2000土壤水分传感器以及光照传感器等设备建立连接，用来采集作物所处环境参量数据。……