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摘 要

土壤墒情是反应土壤含水量的一个重要参数，准确地测量土壤墒情能够保证农作物最佳发育。本文主要针对土壤墒情信息采集和远程监测的问题，以物联网为平台，把高新技术和农业相结合，对土壤墒情监测进行系统化开发。传统的有线信息传输目前存在着一定的问题，它在信息传输的距离问题上，就是有限的；安装不方便，并且安装成本高等，都是有线传输的弊端。为了降低有线数据传递在传送间距有限的难度、降低成本和改善安装不便等一系列疑难之处和可以对土壤墒情信息进行实时精准的监测，提出了整体的实施方法。该系统由太阳能进行供电，通过土壤传感器与采集器相连接组成信息采集系统，采集器通过GPRS无线通信网络进行土壤墒情的数据传输，最后通过上位机软件对面积较大或者地区较偏远的农田进行远程实时监测。实验结果显示，此系统的设计是合理的，它可以在没有人的情况下读取到采集出的数据，实现了实时监测，进而可以把水资源合理地分配和加以利用，减少了水资源的浪费。

关键词：土壤墒情；远程监测；GPRS

Design of Soil Moisture Information Collection and Remote Monitoring System

ABSTRACT

Soil moisture is an important parameter to reflect the soil water content. Accurate measurement of soil moisture can guarantee the best development of crops.This paper mainly aims at the problem of soil moisture information collection and remote monitoring, and uses the Internet of Things as a platform to combine the high-tech and agriculture to systematically develop the soil moisture monitoring. Traditional cable information transmission there is a certain problem, it is the distance between the information transmission, is limited; installation is not convenient, and the high cost of installation, are the drawbacks of cable transmission. In order to reduce the cable data transmission in the transmission distance is limited difficulty, reduce costs and improve the installation of inconvenience and a series of difficulties and can be soil moisture information real-time accurate monitoring, put forward the overall implementation method. The system is powered by solar energy, connected through the soil sensor and the collector to form the information acquisition system, the collector through the GPRS wireless communication network for soil moisture data transmission, and finally through the host computer software on the larger or more remote areas of farmland Remote real-time monitoring. The experimental results show that the design of this system is reasonable, it can be in the case of no one to read the collected data to achieve real-time monitoring, which can be a reasonable allocation of water resources and to use, reducing the water resources waste.

Key words：Soil moisture; remote monitoring;GPRS

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外发展现状及趋势 1

1.2.1 国外发展现状 1

1.2.2 国内发展现状 2

1.2.3 发展趋势 3

1.3 主要研究内容和主要工作 4

第二章 系统涉及的相关技术 5

2.1 传感器技术 5

2.2 GPRS技术简介 7

2.2.1 GPRS技术的概述 7

2.2.2 GPRS技术的特点 8

2.3 串口通信技术 10

2.3.1 串口通信配置 10

2.3.2 虚拟串口 11

2.4 Modbus通信协议 11

2.5 本章小结 12

第三章 系统硬件及管理软件设计 13

3.1 系统结构及特点 13

3.1.1 系统构成 13

3.1.2 系统功能 14

3.1.3 系统特点 15

3.2 供电系统 15

3.2.1 太阳能供电技术简介 15

3.2.2 太阳能电池和太阳能板 16

3.2.3 太阳能控制器 16

3.3 土壤传感器 17

3.3.1 土壤传感器的选择 17

3.3.2 土壤传感器模块说明 17

3.4 GPRS-RTU 19

3.4.1 GPRS-RTU概述 19

3.4.2 GPRS-RTU特点 20

3.5 管理软件设计 22

3.5.1 管理软件整体功能设计 22

3.5.2 管理软件平台的选择 23

3.5.3 管理软件的功能 23

3.6 本章小结 24

第四章 系统实现 25

4.1 简介 25

4.2 软硬件环境 25

4.3 设置RTU的相关参数 25

4.4 远程连接配置 26

4.5 组态设置 29

4.6 数据接收 30

4.7 数据处理 31

4.8 本章小结 35

第五章 总结和展望 37

5.1 本文总结 37

5.2 对未来发展的展望 37

参 考 文 献 39

第一章 绪论

1.1 引言

我国的水资源短缺，人口众多，可以利用的水资源有限。由于近年来的水资源污染严重，人们不合理地利用水资源，更是加剧了水资源短缺的危机。根据国际划分的标准来看，我国大多地区是属于缺水地区的，严格来说，每个人平均拥有的水资源如果低于1000m³，那就属于严重缺水，而这样的地区在我国并不少见，有16个省区都是这样的。而全国超过2/3的城市属于“严重缺水”和“缺水”城市。我国是世界上农业生产大国之一，农业的生产的好坏关乎着我国的国民经济基础，我国人民重视农业的发展农业发展，所以我国可利用的水资源用在农业方面所占的比例是十分大的，每年的农业用水量大约占我国总供水量的65%。换句话说，农业用水是我国用水“大户人家”，需求比较大，因此，如果要合理利用水资源和配置水资源的话，必须从农业着手。

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