山地水肥一體化精準(zhǔn)調(diào)控裝備與系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

前言
第1章 高效節(jié)水灌溉技術(shù)現(xiàn)狀及意義
1.1 概述
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 發(fā)展趨勢
1.3 研究的必要性與可行性
1.3.1 研究的必要性
1.3.2 研究的可行性
1.4 水肥一體化高效節(jié)水需求分析
1.4.1 產(chǎn)業(yè)政策
1.4.2 應(yīng)用需求
1.5 本章小結(jié)
第2章 山地水肥一體化的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 CFD技術(shù)
2.1.1 物理模型
2.1.2 網(wǎng)格劃分
2.1.3 數(shù)學(xué)模型
2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
2.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成架構(gòu)
2.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和編程語言
2.3 系統(tǒng)框架
2.3.1 Java EE
2.3.2 SSM
2.3.3 Web GIS
2.4 數(shù)據(jù)庫技術(shù)
2.4.1 SQL Server數(shù)據(jù)庫
2.4.2 數(shù)據(jù)模型
2.4.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計方法
2.5 并發(fā)控制與恢復(fù)機制
2.6 公鑰密碼系統(tǒng)技術(shù)
2.6.1 Blum-Blum-Shub隨機序列發(fā)生器
2.6.2 Blum-Goldwasser概率公鑰系統(tǒng)
2.7 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.7.1 Client/Server（C/S）結(jié)構(gòu)模式
2.7.2 Browser/Server（B/S）結(jié)構(gòu)模式
2.8 系統(tǒng)開發(fā)方法
2.8.1 系統(tǒng)生命周期法
2.8.2 系統(tǒng)原型法
2.9 本章小結(jié)
第3章 主要作物水肥一體化調(diào)控模型
3.1 主要作物適宜的土壤水分調(diào)控閾值
3.1.1 水稻的土壤水分調(diào)控指標(biāo)
3.1.2 玉米的土壤水分調(diào)控指標(biāo)
3.1.3 冬小麥的土壤水分調(diào)控指標(biāo)
3.1.4 油菜的土壤水分調(diào)控指標(biāo)
3.1.5 烤煙的土壤水分調(diào)控指標(biāo)
3.2 水肥一體化模糊控制模型
3.2.1 模糊控制理論
3.2.2 模糊控制系統(tǒng)的仿真
3.3 水肥一體化模糊PID控制模型
3.3.1 水肥調(diào)控模型軟件方案
3.3.2 PID控制算法設(shè)計與仿真
3.3.3 施肥量自適應(yīng)模糊PID控制設(shè)計與仿真
3.3.4 水肥調(diào)控模型試驗與分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 山地水肥一體化施肥機研制
4.1 研制目標(biāo)及內(nèi)容
4.1.1 研究目標(biāo)
4.1.2 系統(tǒng)整體設(shè)計
4.1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與加工
4.2 三通道旁路吸肥式自動施肥機方案設(shè)計
4.2.1 施肥機設(shè)計性能要求
4.2.2 施肥機工作原理及部件劃分
4.2.3 施肥機安裝模式設(shè)計
4.2.4 施肥機技術(shù)參數(shù)
4.3 吸混肥系統(tǒng)設(shè)計與分析優(yōu)化
4.3.1 三通道定量吸肥系統(tǒng)設(shè)計
4.3.2 三通道混肥系統(tǒng)設(shè)計研究
4.3.3 基于FloEFD吸混肥系統(tǒng)特性分析
4.3.4 運行模式優(yōu)化設(shè)計
4.3.5 機架結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.6 施肥機整機結(jié)構(gòu)
4.4 基于FloEFD施肥機運行工況的仿真分析
4.4.1 流動跡線圖
4.4.2 吸肥機構(gòu)壓強云圖
4.4.3 吸肥機構(gòu)速度云圖
4.4.4 結(jié)果分析
4.5 不同通道開啟數(shù)量仿真分析
4.5.1 單通道開啟分析
4.5.2 兩通道開啟分析
4.5.3 三通道開啟分析
4.5.4 結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 水肥一體化控制系統(tǒng)設(shè)計
5.1 邏輯控制器的選擇
5.1.1 選擇PLC的理由
5.1.2 PLC的選型
5.1.3 A/D模塊的選擇
5.2 傳感器的選擇
5.2.1 pH傳感器的選擇
5.2.2 EC傳感器的選擇
5.2.3 土壤濕度傳感器的選擇
5.2.4 壓力傳感器的選擇
5.3 控制電路設(shè)計
5.3.1 控制系統(tǒng)線路圖
5.3.2 泵的控制線路圖
5.4 模糊控制在PLC中的應(yīng)用
5.4.1 查詢表的建立
5.4.2 模糊控制程序流程圖
5.4.3 模糊控制設(shè)計
5.5 樣機研制與性能試驗研究
5.5.1 試驗?zāi)康?br /> 5.5.2 樣機研制
5.5.3 樣機試驗條件
5.6 樣機性能試驗及結(jié)果分析
5.6.1 最大吸肥量試驗
5.6.2 定量吸肥試驗
5.6.3 運行穩(wěn)定性試驗
5.7 本章小結(jié)
第6章 水肥一體化計量裝置
6.1 渠道流量監(jiān)測方法
6.1.1 水位流量法
6.1.2 流速面積法
6.1.3 兩種方法比較
6.2 明渠流量監(jiān)測應(yīng)用
6.2.1 流速儀測流
6.2.2 多普勒法
6.2.3 超聲波時差法
6.2.4 雷達(dá)式
6.2.5 堰槽式
6.3 管道流量監(jiān)測方法
6.3.1 流量測量方法
6.3.2 管道流量監(jiān)測工程應(yīng)用
6.4 本章小結(jié)
第7章 水肥條件下灌溉管網(wǎng)的優(yōu)化
7.1 基于遺傳算法的樹狀灌溉管網(wǎng)優(yōu)化
7.1.1 編碼
7.1.2 遺傳算子設(shè)計
7.2 混合算法的灌溉管網(wǎng)優(yōu)化
7.2.1 SAGA混合優(yōu)化算法
7.2.2 SACS混合優(yōu)化算法
7.3 實例應(yīng)用
7.3.1 已知條件
7.3.2 遺傳算法計算結(jié)果及分析
7.3.3 混合算法計算結(jié)果及分析
7.4 本章小結(jié)
第8章 水肥精準(zhǔn)調(diào)控信息系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計
8.1 系統(tǒng)用戶分析
8.2 系統(tǒng)功能需求分析
8.2.1 工程項目監(jiān)控信息管理模塊分析
8.2.2 用水計量計費管理模塊分析
8.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析模塊分析
8.2.4