智能灌溉系统的工作原理是什么?系统是如何识别土壤湿度的?
智慧农业喷灌系统原理:喷灌系统工作中时,温度传感器收集土壤层里的干湿度数据信号,检验到的环境湿度数据信号根据A/D控制模块变换,将规范的电流量数字信号转变为环境湿度模拟信号,键入到程序控制器。可编程控制器内事先设置50%—60%RH为规范环境湿度值,具体测出的环境湿度数据信号与50%—60%RH较为
可以分成:在这个区域内,超过这一范畴,低于这一范畴三种状况。程序控制器将操纵数据信号发送给变频调速器,变频器依据环境湿度值,相对应的调整电机的转速比,电机推动离心水泵从水资源水泵,必须浇灌时,真空电磁阀就自行打开,根据主管道和支管路为喷嘴通水,喷嘴以不同的转动视角翻转。浇灌完毕时真空电磁阀全自动关掉。
作用演试实际操作:这也是一款根据Arduino单片机设计智能化土壤层浇灌浇水系统软件。选用ARDUINO -UNO单片机开发板、 LCD1602 、DS18B20温度感应器、5V离心水泵、 光敏二极管收集光照强度 、 土壤层温度传感器收集环境湿度。在LCD1602上边表明 环境温度 、光照强度 、 土壤含水量。可以利用按钮设置 环境湿度上最低值、光照强度限制、环境温度限制。假如土壤含水量小于环境湿度最低值 或是环境温度高过阀值 或是阳光照射过强的情况下开展离心水泵打开洒水。一切情况下假如土壤含水量高过环境湿度限制则关掉离心水泵
智能灌溉控制系统的浇灌全过程不用人的参于。全自动喷灌系统,管理人员的作业已经从之前的使用工作人员变化为管理人员和自动控制系统。可挑选长距离浇灌、基本浇灌、循环系统浇灌等灌溉方法,并可依据农作物必须设定。感应器、变频控制柜、闸阀和数据交换平台是智能灌溉系统软件的关键构成部分。根据喷灌系统各过程的智能化联接,融合土壤含水量监测系统,完成全自动浇灌。
果园建立灌溉系统
果园建立灌溉系统,要根据地形、水源、土质、蓄水、输水和园内灌溉网进行规划设计。
(1)蓄水和引水:
果园附近有水源的地方,可选址修建小型水库或堰塘,以便蓄水灌溉,如有河流时可规划引水灌溉。平原地区的果园,需利用地下水作为灌溉水源时,在地下水位高的地方可筑坑井,地下水位低的地方可设管井。
(2)输水和配水:
果园的输水和配水系统包括平渠和支渠。主要作用是将水从引水渠送到灌溉渠口。干渠的位置要高于支渠和灌溉渠。在丘陵地和山地干渠的位置应当设在分水岭地带,支渠亦沿二、三级坡的水分线设置。根据果园划分小区的布局和方向,结合道路规划,以渠与路平行为好。输水渠道距离尽量要短,这样,既能节省材料,又能减少水分的流失。输水渠道最好用混凝土或用石块砌成,在平原沙地,也可在渠道土内衬塑料薄膜,以防止渗漏。输水渠内的流速要适度,土渠内的流速不能太大,太大会引起冲刷,太小在单位时间内流量过小,影响灌溉。为保持水渠内的水流适中,一般干渠的适宜比降在0.1%左右,支渠的比降在0.2%左右。
(3)灌溉渠道:
灌溉渠道紧接输水渠,将水分配到果园各小区的输水沟中去输水沟可以是明渠,也可以是暗渠。山地果园设计灌溉渠道时与平原地果园不,要结合水地保持系统沿等高线,按照一定的比降构成明沟。这种明沟在等高撩壕或梯田果园中,可以排灌兼用。有条件的果园可以将灌溉渠道设计成喷灌或滴灌。喷灌设计管道时要考虑有一定的压力,以便把灌溉用水通过管道送达喷头,形成水滴喷洒,喷灌设施主要有固定式和半固定式两种,固定式喷灌设施,就是在水源附近设置水泵,通过埋在地下的输水干管、支管和毛管进行灌溉。毛管是喷灌系统的最末一级输水管道,要沿果树行埋设,毛管的间距和喷头间距,应与喷水范围相一致。半固定式喷灌设施的干、支管与固定式喷灌设施相同,毛管可以树行间移动。设置喷灌要考虑水质,含盐量大于0.3~0.5%的水源不能作为喷灌用水。滴灌是在低压管道中把水送到滴头。滴灌系统的干、支管道,一般要求埋在地下,由高压聚乙烯或聚氯乙烯制成。干管直径80毫米左右,埋深60~70厘米,支管直径一般为40毫米左右,埋深50~60厘米,毛管由高压聚乙烯加炭黑制成,直径约10毫米,每行果树地面上安置一根。分枝毛管接在毛管上,每株树下环绕1根。每根分枝毛管上,近媒0~100厘米的间距安置1个滴头。大树每株8~10个,小树2~4个 。
自动灌溉控制系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术。硬件部分由中央控制计算机、触摸屏、无线数据传输设备、测量控制单元和相应传感器、灌溉设备组成。数据采集和灌溉控制通过无线方式由计算机控制,实现对温室及田间的气象参数和灌溉参数的实时采集。
为了贯彻工程配套、协会建设、水价改革相结合的“三位一体”的发展模式,实现“用水计量、按方收费”的目标,在加强工程运行管护的基础上,借助现代信息手段和监测技术,结合节水灌溉理论研究成果构建科学用水管理的平台,实现节约用水的目的。同时,也提高农民用水者协会实施工程管理、水费管理的平台,提高管理的信息化水平。
1.农田灌溉信息化系统设计要求
整个系统设计全面、技术先进可靠。
整个系统坚持“向下兼容”的原则,充分利用企业现有的相关设备。
易扩展性,考虑系统不同组成部分的不同要求,留有相关设备接口。
整个系统能够得到全方位的技术支持,保证系统长期的运行和持续的技术发展。
软件设计具有开放式的结构,不仅平台开放,而且数据也采用开放的数据库模式,以保证系统的兼容性。
系统中各部分软件、硬件均具有标准化的接口或通讯协议,保证系统运行的可靠性和通讯的连续、完整性。
采用智能化监测设备,保证实时数据传递的快速、准确、有效和完整。
系统具有严格的安全性和保密性,从网络安全到数据安全等各方面全面考虑,并经过长时间实际应用的检验。
系统能够为灌溉的合理计量与管理、调配、数据共享提供各方面的支持,并通过合理地应用系统使灌溉管理优化运行,提高综合效益。
整个系统使用方便,同时具有最高的性能价格比,保护用户的投资利益。
2.农田灌溉信息化系统方案总体规划
本系统主要由监测中心主站、通信网络、现场监测设备三部分组成。利用前端监控、数据采集设备的数据远传通讯功能和系统软件功能实现数据采集,使监测中心实现对整个地区地表水水信息、土壤墒情、雨情、采水量的实时监测,进而通过简单而又经济高效的自动化灌溉手段实现灌区灌溉,达到良好的社会效益和经济效益。
整个系统相互关联又可独立工作,整个控制系统总体分为以下五个部分:
1)总控室监控系统。总控室监控系统完成对水源地地下水位、出水量、雨情、墒情等监测系统远程数据监测和控制;实现灌区设备的遥测遥控信息汇总,数据处理,调度生产灌溉。
2)水源地地下水位监测系统(实际为水资源管理监控系统的一个子单元模块功能)。水资源管理监控系统包括计算机技术、通信技术、网络技术、自动控制技术和IC卡技术等因此我们的系统具有很强的使用性,有不同种类的系统单元模块功能为用户提供地下水水资源管理的各类解决方法,正是由于各种技术的综合利用,使我们能够根据不同的水资源管理情况采取相应方案,提供合理软件和硬件的相应配置。水源地地下水位监测系统主要对水源井的动、静态水位进行有效的监控,通过控制中心站对监测数据进行分析,进行水源井管理、避免出现过度开采、非计划性开采、盗采和偷采的情况出现,现场安装的防雷器、相序保护器、参数越线报警等功能保障了系统的安全稳定性。并为地下水资源的直接控制提供技术保证。
3)雨情监测系统。监测记录灌区降雨量情况,可实现与现场灌溉设备的闭环连锁自动控制(可选择自动/手动),达到经济运行的目的。
4)灌区墒情监测系统。监测记录灌区墒情,可实现与现场灌溉设备的闭环连锁自动控制(可实现自动/手动),达到经济运行的目的。
5)水源地地下水开采量计量系统。及时对水源地地下水开采量进行监测,通过控制中心站为将来营业性收费提供有效的数据参考依据。