基于風(fēng)光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)自動(dòng)灌溉裝置

1、上海電機(jī)學(xué)院上海市大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)表上海電機(jī)學(xué)院教務(wù)處制項(xiàng)目名稱基于風(fēng)光互補(bǔ)的農(nóng)業(yè)自動(dòng)灌溉裝置申 請(qǐng) 人張竹勝所屬院系電氣學(xué)院所學(xué)專業(yè)自動(dòng)化（港口方向）電子信箱893514628固定電話02164633208手 目來源參加人數(shù)4開始日期2011年11月預(yù)計(jì)結(jié)束時(shí)間2012年12月指導(dǎo)教師劉三明職稱/學(xué)歷教授年 齡職 務(wù)所屬院系數(shù)學(xué)教學(xué)部電子信箱固定電話64300980-3130手 究?jī)?nèi)容及意義1、研究背景全球能源日漸枯竭的21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展同時(shí)，能源消耗不斷增加，傳統(tǒng)能源無以

2、為繼，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越受制于能源的開發(fā)利用，新能源作為一種替代能源，未來能極大的緩解我們能源大量需求，可以保證經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。 而且在當(dāng)今社會(huì)傳統(tǒng)能源產(chǎn)生環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，危害人類健康和生存環(huán)境。新能源的需求越來越迫切了。太陽能和風(fēng)能作為新能源的代表，越來越受到人們的重視。而中國(guó)作為世界上農(nóng)業(yè)人口最多的國(guó)家，這方面的能源利用，更顯得尤為重要。我國(guó)農(nóng)業(yè)的主要種植作物是水稻，水稻對(duì)水的要求很高，水分過多過少都會(huì)導(dǎo)致水稻產(chǎn)量的減產(chǎn)或絕收。而我國(guó)的農(nóng)業(yè)已逐漸形成機(jī)械化生產(chǎn)，所以迫切的需要這樣一種設(shè)備可以利用自然界的風(fēng)能和光能儲(chǔ)存的電量通過自動(dòng)檢測(cè)農(nóng)田水分的多少從而啟動(dòng)水泵對(duì)農(nóng)田進(jìn)行灌溉。2、研究?jī)?nèi)容(

3、1)通過傳感器對(duì)土壤的水分進(jìn)行檢測(cè)，并將獲得的信息傳給風(fēng)電互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的蓄電池組，蓄電池組接受信息后啟動(dòng)水泵對(duì)農(nóng)田進(jìn)行灌溉。（2）通過plc技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)，將風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)同水泵、傳感器連接起來，有效地控制水泵的開啟和關(guān)斷以及灌溉的時(shí)間。（3）設(shè)計(jì)逆變器，將電池直流電源交流電，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)，完成抽水灌溉。3、研究意義(1)提高自然界中的風(fēng)能和光能的利用率，使農(nóng)村更多的清潔能源用 到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，減少環(huán)境污染。（2）實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利灌溉的自動(dòng)化，彌補(bǔ)傳統(tǒng)灌溉中對(duì)水源的浪費(fèi)和勞動(dòng)力的要求。（3）減少農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，通過自動(dòng)控制可以減少生產(chǎn)力和電能的使用，另外利用清潔能源代替其他形式產(chǎn)生的

4、電能減少更多的成本。(4)用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)形式的能源能夠起到減少污染，保護(hù)環(huán)境的作用。研究方案1.前期進(jìn)行調(diào)研，了解市場(chǎng)和用戶的需求2.尋找適合、耐用的濕度傳感器3.借助plc或單片機(jī)知識(shí)，設(shè)計(jì)其裝置的控制平臺(tái)4.將各部分的裝置連接起來組裝成樣機(jī)5.對(duì)樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試，和一些必要的數(shù)據(jù)的測(cè)量6.申請(qǐng)一項(xiàng)實(shí)用新型專利相關(guān)研究工作積累和已取得的成績(jī)前期已經(jīng)參與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置的研究，另外還參加了校企合作項(xiàng)目制冷機(jī)的操作平臺(tái)的研制。并且參加過全國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，對(duì)一些細(xì)節(jié)可以用到優(yōu)化的思想，具有很強(qiáng)的動(dòng)手操作能力。同時(shí)已經(jīng)深入的學(xué)習(xí)模電、數(shù)電、電拖、電力電子和微機(jī)接口等相關(guān)科目。特色與創(chuàng)新1、有效的將清

5、潔能源同日常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的從而達(dá)到豐產(chǎn)的效果。2、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化，使傳統(tǒng)的人工灌溉系統(tǒng)升級(jí)為現(xiàn)在的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，減少生產(chǎn)力，提高產(chǎn)業(yè)效能。3、明顯的減少生產(chǎn)成本，通過傳感器自動(dòng)檢測(cè)土壤的濕度，比人為的觀察更靈敏、快速。4、該裝置適宜中國(guó)的廣大農(nóng)村土地，具有很好的推廣效應(yīng)，使用價(jià)值。計(jì)劃進(jìn)度2011.11-2012.01 搜集電力電子裝置及其現(xiàn)有的相關(guān)研究資料2012.02-2012.05 設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試2012.06-2012.07 連接和組裝樣機(jī)，制定相關(guān)的參數(shù)2012.08-2012.10 制作一臺(tái)模擬樣機(jī)，實(shí)驗(yàn)調(diào)試2012.10-2012.12 申

6、請(qǐng)專利，整理研究報(bào)告，準(zhǔn)備結(jié)題預(yù)期成果1.完成并制作一臺(tái)模擬樣機(jī)。2.申請(qǐng)一項(xiàng)實(shí)用新型專利。3.生成研究報(bào)告一份經(jīng)費(fèi)預(yù)算序號(hào)項(xiàng)目名稱預(yù)算金額（元）1各種電力電子設(shè)備等材料的購買 120002調(diào)研及差旅費(fèi)20003 資料打印復(fù)印 20004 加工、設(shè)計(jì)費(fèi) 20005專家評(píng)審費(fèi)2000合計(jì) 20000項(xiàng)目學(xué)生信息（含立項(xiàng)學(xué)生）學(xué)生姓名 張竹勝學(xué) 號(hào) 091001130636院系名稱 電氣學(xué)院專業(yè)年級(jí) bg0906聯(lián)系電話子信箱893514628性 別男身份證目分工控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和樣機(jī)的組裝簡(jiǎn)介（包括自身?xiàng)l件、特長(zhǎng)、興趣、

7、科研經(jīng)歷（含成果等） 多次參加校內(nèi)外科創(chuàng)活動(dòng)和各種競(jìng)賽，擁有很強(qiáng)的動(dòng)手能力。并且參加過科學(xué)商店和上海市世博志愿者，具有一定的協(xié)調(diào)能力和組織能力。學(xué)生（簽名）： 年 月 日學(xué)生姓名 武洋學(xué) 號(hào) 091001130638院系名稱 電氣學(xué)院專業(yè)年級(jí) bg0906聯(lián)系電話子信箱545412443性 別男身份證目分工元器件的選購和樣機(jī)的組裝簡(jiǎn)介（包括自身?xiàng)l件、特長(zhǎng)、興趣、科研經(jīng)歷（含成果等） 已經(jīng)自學(xué)獲得中級(jí)電工和cad中級(jí)證書，在多次課外實(shí)訓(xùn)活動(dòng)中表現(xiàn)非常優(yōu)異，具有很強(qiáng)的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生（簽名）：年 月 日學(xué)生姓名 劉宇學(xué) 號(hào) 101001130724院系名稱 電氣學(xué)院專業(yè)年級(jí) bg1007聯(lián)系電話子信箱1186043401性 別男身份證目分工前期的調(diào)查，專利、論文的撰寫簡(jiǎn)介（包括自身?xiàng)l件、特長(zhǎng)、興趣、科研經(jīng)歷（含成果等）本人擔(dān)任班級(jí)班長(zhǎng)，做事負(fù)責(zé)，能吃苦，文字撰寫能力較強(qiáng)，曾多次參加社會(huì)調(diào)研活動(dòng)，具有很強(qiáng)的調(diào)研能力。學(xué)生（簽名）：年 月 日學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 院系名稱 專業(yè)年級(jí) 聯(lián)系電話 電子信箱性 別身份證號(hào)項(xiàng)目分工簡(jiǎn)介（包括自身?xiàng)l件、特長(zhǎng)、興趣、科研經(jīng)歷（含