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摘 要

水资源逐渐成为了紧缺的资源，如何合理地配置水资源，达到节约用水的目的，成为了政府们考虑的重点问题。土壤墒情成为了我国政府对于城市农村土地节水用水的判断指标。我国属于农业大国，如何配置水资源不仅对我国的生产有重大意义，并且也有利于城市的排涝工作。

本设计的土壤墒情监测系统主要针对的是软件方面的界面设计，并结合了部分OPC技术实现了该课题。硬件上对GPRS等技术进行了介绍。这个系统主要是进行对地区土壤系统进行长期监测，远距离采集土壤有关的数据，并且通过GPRS技术传输到服务器上，然后保存到数据库中，由用户与客户端进行查看。土壤监测系统能有效地提供有关土壤的相关信息，为防涝防寒工作提供科学的依据。

关键字：土壤墒情 城市防涝 节约用水

Service-oriented Architecture Design Aspects of OPC UA for Industrial Applications

Abstract

Water resources have gradually become a scarce resource. How to allocate water resources reasonably and achieve the goal of saving water has become a key issue for the government to consider. And the basis of water saving water is soil moisture. China is a large agricultural country. How to allocate water resources is of great significance not only to the production of our country, but also to the drainage work in cities.

The design of soil moisture monitoring system is mainly aimed at software interface design,and combined with some OPC technology to achieve this topic. In hardware aspect, we only introduce some Singlechip, GPRS and so on. The system is mainly to conduct long-term monitoring of the regional soil system, collect data about the soil in a long distance, and transfer it to the server through GPRS technology, and then save it to the database, which is viewed by the user and the client. Soil monitoring system can provide relevant information about soil effectively, and provide scientific basis for waterlogging prevention and cold prevention.

Key words: soil moisture;urban waterlogging;water conservation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1研究意义与目的 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 3

1.3本章总结 3

第二章土壤墒情系统总体设计思路 4

2.1系统的基本原理 4

2.2系统结构 5

2.3系统特点 5

2.4 GPRS技术介绍 5

2.4.1 GPRS技术定义 5

2.4.2 GPRS特点 5

2.5 OPC技术 6

2.5.1什么是OPC 6

2.5.2什么是COM 6

2.5.3 OPC技术特点 6

2.5.4 OPC的优势 7

2.5.5 OPC的一致性和互操作性 8

2.6 CDMA与GPRS对比 8

2.7 3G与GPRS技术对比 9

2.8土壤温湿度传感器与相关设备 10

2.8.1土壤温湿度传感器的选择 11

2.8.2太阳能板 11

2.8.3蓄电池 11

2.9本章总结 11

第三章系统软件界面设计 12

3.1墒情采集软件开发过程 12

3.2项目简介 12

3.3用户系统界面设计 12

3.3.1设计工具介绍 12

3.3.2设计步骤 12

第四章总结与展望 30

参考文献 32

致谢 34

第一章绪论

1.1研究意义与目的

我国是一个农业为主的大国，农业在我国具有不可替代举足轻重的地位，基近些年来旱灾，水灾频发，不断成为防寒抗旱指挥部门头疼地问题。土壤墒情数据可以为有关部门提供有好用的价值信息，为将来的防寒抗灾提供必要的准备。但是目前的土壤监测手段非常有限，只能利用部分智能仪表进行小范围内的监测，比如一小块农田。这些监测的范围不够大。然后现实中时常需要监测一大块地区的种植情况。

土壤墒情换句话也可以说是根部水的含量。土壤墒情低了，水分不足，农作物会发育不良，如果水分非常紧缺，会直接导致农作物无法生长导致庄稼欠收。所以土壤墒情对农作物的发展有着不可或缺的作用，想要调节土壤墒情关键就是需要来了解土壤的水分含量情况。

土壤墒情是根据一年下来整年的降雨量，温度情况，光照情况等等要素，进行对土壤水分，农作物的表现，气候状态变化状态记录。可以分析出寒冬中水分的情况，农业用水可以依据这些进行判断，大大地提高了农业的水资源重复率。解决了水资源紧张的问题。

在农地中有两种因素需要监测。墒情和旱情，也就是水分含量的监测和旱灾情况的监测。针对农田这一对象，对不同的气候条件，不同的土壤条件，不同的土壤水分情况下，监测点的记录。每隔一定时间对监测点进行数据采集。

土壤的墒情即土壤中水分的多少反映了农作物的发育情况与生长状况条件。同时也可以有效地反映出大气干旱对土壤旱情的影响程度。进行就可以预测出旱灾的有关变化趋势。

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