基于风光互补农业自动灌溉装置

1、上海电机学院上海市大学生创新活动计划项目申请表上海电机学院教务处制项目名称基于风光互补的农业自动灌溉装置申 请 人张竹胜所属院系电气学院所学专业自动化（港口方向）电子信箱893514628固定电话02164633208手 目来源参加人数4开始日期2011年11月预计结束时间2012年12月指导教师刘三明职称/学历教授年 龄职 务所属院系数学教学部电子信箱固定电话64300980-3130手 究内容及意义1、研究背景全球能源日渐枯竭的21世纪，在经济不断发展同时，能源消耗不断增加，传统能源无以

2、为继，经济发展越来越受制于能源的开发利用，新能源作为一种替代能源，未来能极大的缓解我们能源大量需求，可以保证经济可持续发展。 而且在当今社会传统能源产生环境问题越来越严重，危害人类健康和生存环境。新能源的需求越来越迫切了。太阳能和风能作为新能源的代表，越来越受到人们的重视。而中国作为世界上农业人口最多的国家，这方面的能源利用，更显得尤为重要。我国农业的主要种植作物是水稻，水稻对水的要求很高，水分过多过少都会导致水稻产量的减产或绝收。而我国的农业已逐渐形成机械化生产，所以迫切的需要这样一种设备可以利用自然界的风能和光能储存的电量通过自动检测农田水分的多少从而启动水泵对农田进行灌溉。2、研究内容(

3、1)通过传感器对土壤的水分进行检测，并将获得的信息传给风电互补发电系统的蓄电池组，蓄电池组接受信息后启动水泵对农田进行灌溉。（2）通过plc技术，设计一个控制系统，将风光互补发电系统同水泵、传感器连接起来，有效地控制水泵的开启和关断以及灌溉的时间。（3）设计逆变器，将电池直流电源交流电，用于驱动电机，完成抽水灌溉。3、研究意义(1)提高自然界中的风能和光能的利用率，使农村更多的清洁能源用 到农业生产活动中，减少环境污染。（2）实现农田水利灌溉的自动化，弥补传统灌溉中对水源的浪费和劳动力的要求。（3）减少农产品的生产成本，通过自动控制可以减少生产力和电能的使用，另外利用清洁能源代替其他形式产生的

4、电能减少更多的成本。(4)用清洁能源代替传统形式的能源能够起到减少污染，保护环境的作用。研究方案1.前期进行调研，了解市场和用户的需求2.寻找适合、耐用的湿度传感器3.借助plc或单片机知识，设计其装置的控制平台4.将各部分的装置连接起来组装成样机5.对样机进行调试，和一些必要的数据的测量6.申请一项实用新型专利相关研究工作积累和已取得的成绩前期已经参与风光互补发电装置的研究，另外还参加了校企合作项目制冷机的操作平台的研制。并且参加过全国数学建模竞赛，对一些细节可以用到优化的思想，具有很强的动手操作能力。同时已经深入的学习模电、数电、电拖、电力电子和微机接口等相关科目。特色与创新1、有效的将清

5、洁能源同日常的农业生产结合起来，实现节能的目的从而达到丰产的效果。2、实现农业生产的自动化，使传统的人工灌溉系统升级为现在的自动灌溉系统，减少生产力，提高产业效能。3、明显的减少生产成本，通过传感器自动检测土壤的湿度，比人为的观察更灵敏、快速。4、该装置适宜中国的广大农村土地，具有很好的推广效应，使用价值。计划进度2011.11-2012.01 搜集电力电子装置及其现有的相关研究资料2012.02-2012.05 设计控制系统和对系统进行调试2012.06-2012.07 连接和组装样机，制定相关的参数2012.08-2012.10 制作一台模拟样机，实验调试2012.10-2012.12 申

6、请专利，整理研究报告，准备结题预期成果1.完成并制作一台模拟样机。2.申请一项实用新型专利。3.生成研究报告一份经费预算序号项目名称预算金额（元）1各种电力电子设备等材料的购买 120002调研及差旅费20003 资料打印复印 20004 加工、设计费 20005专家评审费2000合计 20000项目学生信息（含立项学生）学生姓名 张竹胜学 号 091001130636院系名称 电气学院专业年级 bg0906联系电话子信箱893514628性 别男身份证目分工控制系统的设计和样机的组装简介（包括自身条件、特长、兴趣、

7、科研经历（含成果等） 多次参加校内外科创活动和各种竞赛，拥有很强的动手能力。并且参加过科学商店和上海市世博志愿者，具有一定的协调能力和组织能力。学生（签名）： 年 月 日学生姓名 武洋学 号 091001130638院系名称 电气学院专业年级 bg0906联系电话子信箱545412443性 别男身份证目分工元器件的选购和样机的组装简介（包括自身条件、特长、兴趣、科研经历（含成果等） 已经自学获得中级电工和cad中级证书，在多次课外实训活动中表现非常优异，具有很强的动手能力和创新能力。学生（签名）：年 月 日学生姓名 刘宇学 号 101001130724院系名称 电气学院专业年级 bg1007联系电话子信箱1186043401性 别男身份证目分工前期的调查，专利、论文的撰写简介（包括自身条件、特长、兴趣、科研经历（含成果等）本人担任班级班长，做事负责，能吃苦，文字撰写能力较强，曾多次参加社会调研活动，具有很强的调研能力。学生（签名）：年 月 日学生姓名 学 号 院系名称 专业年级 联系电话 电子信箱性 别身份证号项目分工简介（包括自身条件、特长、兴趣、科研经历（含