- 监测植物茎杆胖瘦 无线传感器巧解精量灌溉难题
- 来源：大发电子平台游戏官网 发表于 2016/1/14
图中电脑后即为wsn-cpi系统的wsn节点，配置有温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、co2大发电子平台游戏官网和lvdt传感器，可实时检测温室内温度、湿度、光照度、co2浓度和植株茎直径变化信息，所检测的信息经gprs或cdma网关传输至远程服务器。具有控制功能的wsn节点，则可以通过驱动继电器来驱动灌溉设备的直流电磁阀装置，实现自动灌溉。
电脑屏幕显示的为wsn-cpi系统的系统及数据管理软件。
wsn节点
通过观测植物杆茎的粗细，我国科学家设计出无线大发电子平台游戏官网网络作物精量灌溉系统，可以根据作物需水信息适时、适量地进行科学灌溉，达到节水增产的目的。该系统具有能耗少、成本低廉、可靠性好、安装与维护方便等优点，并能实现对监测区域的全覆盖监测。
实施精量灌溉必须具备三个条件，即：掌握详细的作物需水资料；运用先进的信息化技术；提供两者相衔接的大量技术指标，并将这些指标转化为遥感标识和模型。专家认为，作物水分状况监测是实施精量灌溉的基础与保障。
无线大发电子平台游戏官网网络（wireless sensor networks, wsn）具有无需布线、自组织、功耗低、成本低廉、即插即用、安装与维护方便等优点，可以有效解决已有各种精量灌溉自动控制系统的固有缺陷。
我国科学家据此原理设计研发了可探测作物茎直径微变化的wsn，并设计了基于wsn的作物精量灌溉系统（wsn-based crop precision irrigation system, wsn-cpi 系统）。
由浙江林学院高峰副教授、浙江工业大学俞立教授领衔的研究团队，采用wsn 技术，所设计的wsn-cpi系统具有如下基本功能：
1）感知、采样和存档数据。采集到的数据需要存储及有效的管理以便及时传送到研究人员手中进行在线或离线的数据挖掘和分析。
2）数据的访问与控制。对监控区域的数据访问可分为现场和远程两种方式。在执行初始化配置和现场维护任务时，需要对系统进行现场调试，研究人员可以在现场通过pda 直接查询wsn-cpi 系统中的一个大发电子平台游戏官网、调整运行参数以及其他调试工作。在系统运行期间，除了安装和移动节点外不需要到现场进行维护和管理，因此远程控制站点必须能够通过internet/intranet 对传感器进行访问和控制。
3）节能操作。根据作物的生长周期，wsn-cpi 系统需要连续运行至少一个月以上。在此期间，监测系统要在无人干预的条件下，依靠自身的电池工作，因此系统能够在完成上面功能的基础上，必须尽量保证每个操作的低能耗，以延长系统的生存时间。
4）控制操作。具有简单控制功能的无线大发电子平台游戏官网网络节点，采用电池供电，通过相关的电源处理可以控制不同中小功率的直流电磁阀（电动水动电磁阀、减压阀、调压阀、安全阀及流量控制阀等）。
经过研究人员初步试验表明，所设计的wsn-cpi系统实现了预期目标，即：
1）可实现信息采集节点的自动部署、自组织、多跳传输。
2）可以使人们在任何时间、地点，通过internet/intranet，获取作物茎直径变化信息，进而诊断作物水分状况，并实现自动灌溉。
国内权威农业专家认为，wsn-cpi 系统具有无需布线（仅在控制大发电子平台游戏官网节点与直流电磁阀之间需要电缆连接）、能耗低、成本低廉、可靠性好、安装与维护方便等优点，并能实现对监测区域的全覆盖监测。同时能很好地解决传统灌溉自动控制系统的缺陷。wsn-cpi 系统经进一步完善后可以应用于温室、农田、苗圃等区域。
《农业工程学报》在2008年第11期发表了高峰等人的这一研究成果，论文在中国科协举办的科技期刊与新闻媒体见面会上，得到与会专家的一致推荐。
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