智慧农业水田作物网络化精准灌溉系统设计
S274.2; 传统水田粗放型灌溉不仅对作物生长带来不利影响,而且不能够充分利用自然降水,在很大程度上造成了水资源的浪费.该研究设计了基于智慧农业技术的网络化水田作物精准灌溉系统.建立了通信节点最优部署模型、作物耗水预测模型、降水预测模型、最优化灌溉决策模型以及基于模糊控制理论的精准灌溉决策系统;提出了基于维诺图改进的飞蛾扑火优化算法(Voronoi Moth Flame Optimization,VI-MFO)的灌溉网络通信节点优化部署方法,以提升灌溉网络通信效率并降低通信能耗;最后,将水田状态信息及气象参数作为精准灌溉决策系统输入,经过系统决策,自适应控制水田灌溉设备进行精准灌溉.对江苏地...
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Published in | 农业工程学报 Vol. 37; no. 17; pp. 71 - 81 |
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Main Authors | , , , , |
Format | Journal Article |
Language | Chinese |
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中北大学机电工程学院,太原 030051%中北大学信息与通信工程学院,太原 030051%中北大学电气与控制工程学院,太原 030051
01.09.2021
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Summary: | S274.2; 传统水田粗放型灌溉不仅对作物生长带来不利影响,而且不能够充分利用自然降水,在很大程度上造成了水资源的浪费.该研究设计了基于智慧农业技术的网络化水田作物精准灌溉系统.建立了通信节点最优部署模型、作物耗水预测模型、降水预测模型、最优化灌溉决策模型以及基于模糊控制理论的精准灌溉决策系统;提出了基于维诺图改进的飞蛾扑火优化算法(Voronoi Moth Flame Optimization,VI-MFO)的灌溉网络通信节点优化部署方法,以提升灌溉网络通信效率并降低通信能耗;最后,将水田状态信息及气象参数作为精准灌溉决策系统输入,经过系统决策,自适应控制水田灌溉设备进行精准灌溉.对江苏地区水稻田进行仿真,结果表明,所提出的智能灌溉系统与传统非智能决策系统相比,灌溉设备动作频次降低26.67%,灌溉量减少40.82%,排水量减少33.89%.所提出的智能灌溉决策系统节约了水资源. |
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ISSN: | 1002-6819 |
DOI: | 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.17.008 |