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智能农业灌溉系统方案

智能农业灌溉系统方案 国基亿龙
2022-03-03
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导读:每一株植物都有适宜生长的水分。如果水分太高,植物的根就会在土壤中腐烂。如果水分太低,就不能提供植物生长所需的

每一株植物都有适宜生长的水分。如果水分太高,植物的根就会在土壤中腐烂。如果水分太低,就不能提供植物生长所需的水分。灌溉是在适合植物生长的范围内使土壤含水量最大化的过程。它可以分为三种情况:大于、等于和小于。该系统根据可编程控制器中的可编程程序,按一定的水量自动灌溉。最后,灌溉由系统自动实现,不需要人的直接参与,人的作用只是调节控制程序和检修控制设备。



控制器、传感器、变频器是实现智能灌溉不可缺少的设备。但是为了使整个草坪得到等量的水,草坪要实现均匀智能灌溉,就必须设计一个完整的系统。


一套完整的智能农业灌溉系统由水源、电源、可编程控制器、开关量、模拟量输入、现场仪表、显示面板等组成。


水源:包括各种可使用的水源,如自来水、河流、井水、池塘等。根据到灌区的距离,选择的水源必须有足够的供水是很重要的。


电源模块:稳定可靠的电源供应是整个系统安全可靠运行的重要前提。显示面板:显示面板上的指示灯使操作人员能清楚地看到系统的运行状态,便于控制和维护。


其他辅助设备:冷却风机、UPS不间断供电等辅助设备对整个系统的改善是必要的,这对提高系统的可靠性和使用寿命有很大的帮助。


1.

智能农业灌溉系统的工作原理


灌溉系统工作时,湿度传感器采集土壤中的干、湿信号,检测到的湿度信号通过A/D模块转换,将标准电流模拟信号转换为数字湿度信号,输入到可编程控制器。在可编程控制器中,预设50%rh~60%rh为标准湿度值。相对于50%~60%rh,实际测量的湿度信号可分为三种情况:在此范围内、超出此范围和小于此范围。可编程控制器将控制信号传给变频器,变频器根据湿度值,相应调节电机的转速,电机驱动水泵从水源中抽到需要灌溉的水,电磁阀会自动打开,通过主管道和分支管道进行洒水,洒水喷头以各自的宣传角度自动旋转。电磁阀在冲洗结束时自动关闭。为了避免原理水源的喷头不那个提供足够的压力,在电磁阀侧面安装了一个压力表,以确保喷头的水压满足设定的喷灌范围,从而避免了水压不足导致喷头范围缩小的现象。整个系统协同工作,实现草坪灌溉智能化的控制。


2.

智能农业灌溉系统结构


要实现智能灌溉,系统需要可编程控制器、传感器、A/D模块、变频器、电机、水泵、电磁阀、管网等设备。


(1)可编程控制器:负责发出和接收各种运行程序指令,是整个控制系统的中心部分。

(2)传感器:由于设计时间比较仓促,忽略了温度对灌溉的影响,所以不使用温度传感器,只使用土壤水分传感器。传感器接收土壤中的水分信号,以确定是否需要灌溉。

(3)A/D模块:由于可编程控制器不能接收模拟信号,所以有必要将传感器的电压或电流信号转换成数字信号。

(4)变频器:通过改变电机的转速来调节喷灌流量,达到节约用水的目的。

(5)电机和水泵:电机带动水泵从水源抽水,为喷灌系统提供一定的压力。

(6)电磁阀:控制洒水喷头是否洒水。

(7)管网:灌溉系统中输送水的管道。


3.

多种高效节水灌溉技术


(1) 喷灌,喷灌比漫灌节水30%。主要用于田间密植作物,适合区域控制。具有增产、提高耕地利用率的优点。



(2) 滴灌,滴灌是用安装末级管道上的滴头或与毛管制成一体的滴灌将压力水以水滴状湿润土壤,滴灌灌水器的流量为2-12L/H,整个系统从首部输配水管网到滴头,保证系统在最经济条件下运行安全可靠。滴灌与其它灌溉方式比较具有:“蒸发损失小”、“局部湿润土壤、省水”、“可根据作物的生育特点,进行自动控制”、“不板结土壤、改变作物根部环境”、“可结合灌溉施肥、打药”、“因适时适量灌水,可达到提高产量和品质的效果滴灌系统常分为温室滴灌系统、大田滴灌系统、果树滴灌系统。适用范围广”等以上几个特点。



4.

多种高效节水灌溉技术


(1)高效节水灌溉技术的推广应用,不仅大大提高了水的利用率,还引发了农业生产方式的变革,改变了传统的农田水利建设模式,提高了土地利用率。

(2)改变了传统的工作方式,大大降低了作业成本,提高了劳动生产率。


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国基亿龙
国基亿龙集研发、生产、建设、服务于一体,深耕农林渔牧领域。聚焦缺水地区需求,创新研发数字水窖,打造六位一体节水模式,配套智慧农业设备与管理平台,主营节水设施、智能农机、水肥产品,助力高标准农田建设与作物单产提升,多款产品获国家部委重点推广。
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