精準節(jié)水灌溉控制技術

第1章　緒　論
　1.1　我國水資源概況及精準節(jié)水灌溉的意義
　　1.1.1　水資源概述
　　1.1.2　人類長期面臨的水資源問題
　1.2　灌溉控制技術的范疇及其發(fā)展現(xiàn)狀
　　1.2.1　灌溉控制技術的范疇
　　1.2.2　我國灌溉控制技術現(xiàn)狀及發(fā)展
　1.3　按植物生命需水狀況精準節(jié)水灌溉控制技術概況
第2章　土壤、植物以及水之間的關系
　2.1　引言
　2.2　土壤
　　2.2.1　土壤質(zhì)地及分類
　　2.2.2　土壤結(jié)構(gòu)及分類
　　2.2.3　土壤容重、孔隙度及濕度
　2.3　植物
　　2.3.1　植物成長
　　2.3.2　植物結(jié)構(gòu)
　2.4　水
　　2.4.1　水和土壤
　　2.4.2　水和植物
　2.5　小結(jié)
第3章　水分采集方法
　3.1　引言
　3.2 土壤水分采集方法
　　3.2.1　烘干法
　　3.2.2　瓶筒法測量土壤含水量
　　3.2.3　中子衰減法測量土壤含水量
　　3.2.4　張力計式土壤水分傳感器
　　3.2.5　近紅外反射法測量土壤含水量
　　3.2.6　介電法速測土壤含水量
　3.3　植物莖體水分采集方法
　　3.3.1　直接法
　　3.3.2　間接法
　3.4　小結(jié)
第4章 水分傳感器的理論基礎及測量方法
　4.1 引言
　4.2 土壤水分傳感器的理論基礎及測量方法
　　4.2.1 土壤水分介電測量的理論基礎
　　4.2.2 土壤介電測量的通用模型
　　4.2.3 電極化和介電常數(shù)
　　4.2.4 介電弛豫和德拜方程
　　4.2.5 測試頻率的確定
　　4.2.6 基于駐波率（SWR）原理的快速測量方法
　　4.2.7 基于傳輸線阻抗原理的快速測量方法
　　4.2.8 基于電磁場理論的分析方法
　4.3　植物莖體水分傳感器的理論基礎及測量方法
　　4.3.1 植物莖體的宏觀構(gòu)造及水分分布變異
　　4.3.2 植物莖體水的存在形式及水分分布變異
　　4.3.3 植物的介電特性
　　4.3.4 植物莖體含水率與介電常數(shù)的標定關系
　4.4 小結(jié)
第5章 水分傳感器的結(jié)構(gòu)研究
　5.1 引言
　5.2 土壤水分傳感器結(jié)構(gòu)研究
　　5.2.1 單針式結(jié)構(gòu)
　　5.2.2 兩針式結(jié)構(gòu)
　　5.2.3 三針式結(jié)構(gòu)
　　5.2.4 平行四針式結(jié)構(gòu)
　5.3 植物莖體水分傳感器結(jié)構(gòu)研究
　5.4　BD-I型土壤水分傳感器探頭結(jié)構(gòu)設計
　　5.4.1 四針等長土壤水分探頭的特征阻抗模型
　　5.4.2 四針不等長型土壤水分探頭的阻抗模型
　　5.4.3 BD-I型土壤水分探頭阻抗模型的試驗驗證
　5.5 BD-II型植物莖體水分傳感器探頭結(jié)構(gòu)設計
　5.6 傳感器總體電路設計
　　5.6.1 檢波電路的設計
　　5.6.2 顯示儀表電路的設計
　　5.6.3 電池充電電路
　5.7 小結(jié)
第6章 傳感器性能分析研究
　6.1 引言
　6.2 傳感器的能量分布及測量敏感度分析
　　6.2.1 空間敏感度的定義
　　6.2.2 BD-II型水分傳感器測量敏感度分析
　　6.2.3 BD-I型水分傳感器探頭的測量敏感度分析
　6.3 BD-I型傳感器性能分析研究
　　6.3.1 測量數(shù)據(jù)的處理方法
　　6.3.2 BD-I型傳感器的靜、動態(tài)特性
　　6.3.3 BD-I型傳感器的一致性分析
　　6.3.4 BD-I型傳感器測量結(jié)果受土壤質(zhì)地影響的分析
　　6.3.5 BD-I與TDR、FD型土壤水分傳感器性能對比分析
　　6.3.6 用BD-I型土壤水分傳感器監(jiān)測作物土壤墑情
　6.4 BD-II型傳感器性能分析研究
　　6.4.1 有機溶液介電常數(shù)測量實驗
　　6.4.2 烘干標定實驗
　　6.4.3 植物體積含水率實時測量實驗
　6.5 小結(jié)
第7章　精準節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)體系
　7.1　引言
　7.2　精準節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)網(wǎng)絡組成
　　7.2.1　基于現(xiàn)場總線式灌溉控制系統(tǒng)
　　7.2.2 幾種常用的總線控制網(wǎng)絡
　　7.2.3 基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡的精準灌溉控制系統(tǒng)
　7.3 小結(jié)
第8章 按植物生命需水狀況精準節(jié)水灌溉控制技術應用實例
　8.1 引言
　8.2 系統(tǒng)設計
　　8.2.1 設計思想
　　8.2.2 系統(tǒng)組成
　　8.2.3 系統(tǒng)的生物學依據(jù)
　　8.2.4 系統(tǒng)工作原理
　　8.2.5 系統(tǒng)硬件設計
　　8.2.6 灌溉監(jiān)測控制器
　　8.2.7 系統(tǒng)監(jiān)控器
　　8.2.8 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
　　8.2.9 系統(tǒng)控制輪灌區(qū)的劃分原則
　　8.2.10 灌溉小區(qū)土壤含水率預設值的整定
　　8.2.11 系統(tǒng)運行參數(shù)
　8.3 工程實施
　　8.3.1 區(qū)域劃分
　　8.3.2 傳感器的埋設
　　8.3.3 控制線纜埋設和噴頭安裝
　8.4 實際運行及結(jié)果分析
　8.5 小結(jié)
參考文獻