雷彤 鲍永昊 金冠祺 张祯 姜沁怡

摘 要：设计了一个基于DTU模块监测农田冠层土壤数据并可远程自动控制的智能灌溉系统。系统采用DTU模块通过虚拟端口传输数据至SQL，终端可对数据进行存储与调用，实现了远程监测与控制;系统应用LoRa模块连接控制柜与数据采集单元，并以蓄电池为电源，保证了野外使用的可行性与便捷性;系统引入模糊决策理论计算作物实际需求灌水量，并考虑灌溉不均匀的影响，对湿度区间进行调整，以此优化灌溉系统的用水效率。

关键词：智能灌溉;实时监测;DTU;灌溉决策;LoRa模块

1 引言

随着中国农业和经济的快速发展，水资源短缺的問题越来越严重。如何实现水资源的可持续利用成为中国经济和社会发展的重要问题，为解决这一突出问题，国内外研究学者重点研究各类流体机械相关的优化问题，提高设备用水效率。农业作为我国国民经济建设和发展的基础产业，中国农业用水量约占全国总用水量的65%。发展智慧农业可以进一步优化用水效率，缓解水资源短缺问题，从而促进农业可持续发展。

智能灌溉是根据作物的实际需水量，应用自动控制技术和信息技术，实施合理的灌溉制度，提高灌溉精度和作物水分利用率的灌溉方法。自二十世纪80年代从美国开始发展，目前，智能灌溉系统在国外已经得到广泛应用，但我国对其研究和应用还较少，与发达国家相比还有很大差距[1]。我国的灌溉系统大多依靠手工操作，部分灌溉系统应用了自动化控制，但灌溉时间和灌溉量的确定均由经验方法确定，智能化程度很低。……