Solar- Powered and Performance Evaluation of a Smart Irrigation System
Malum Japhet Flayin
研发并评估太阳能供电的智能滴灌系统，利用土壤湿度传感器自动触发灌溉。
光伏板、充电控制器、电池、Arduino与土壤湿度传感器，温室试验。
光伏板日均电压24.63V，泵流量稳定5L/s，系统可全天候维持灌溉至收获。
可研究多传感器融合与能量管理优化，提升阴雨天续航及灌溉决策精度。
太阳能驱动智能灌溉系统的实测数据与IoT集成方案有一定参考价值，但期刊层级偏低、影响范围有限，暂不建议进入每日精选。
本研究旨在探讨如何构建和开发用于智能灌溉的太阳能驱动抽水系统。所使用的太阳能能源材料包括光伏板、太阳能充电控制器、电池、逆变器、输水管道、电压表、接线附件和水泵。将耦合的能源材料以东南方向150°角安装。白天从太阳能中产生的电压记录分为两部分：来自太阳能板和电压控制器。两块太阳能板的平均太阳能发电量为24.63V，光伏板为24.63V，充电控制器为10.23V。在用于评估太阳能板发电量的10小时时段内（上午9：00至下午6：00），光伏板记录的电压范围为19.3至30.2V，而充电控制器记录的电压范围为5.1至16.0V。电压从上午9：00起持续上升，直至下午3：00达到峰值，下午4：00开始下降，至下午6：00阳光变暗时降至最低电压。充电控制器允许电流进入电池，并保护和调节其充放电。通过改变抽水时间（秒）测试水泵效率，设定时间为10、20、30、40、50和60秒。由于电池处于满充状态，流量（L/s）保持恒定在5L/s。抽水装置与基于土壤湿度的自动化滴灌系统耦合，该系统采用智能灌溉系统开发。所使用的物联网（IoT）组件包括Arduino、万用板（Veroboard）和定时开关、土壤湿度传感器、继电器模块和水泵。试验小区布置在简易温室中。采用中流量滴头作为灌溉滴头。湿度传感器设定为当土壤湿度低于50%时触发灌溉。所产生的太阳能在整个灌溉计划期间直至收获期，持续维持智能灌溉系统所需抽水量。