农业灌溉系统工作原理

在中国农业用水量约占总用水量的80%摆布，因为农业浇灌效率遍及低下，水的操纵率仅为45%，而水资本操纵率高的国度已达70%～80%，因而，解决农业浇灌用水的问题，对于缓解水资本的紧缺长短常主要的，这个时辰智能农业浇灌系统在这种布景下应运而生了。

为什么要节水浇灌？

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   我国的水资本总量为2.8亿方，排名宿世界列国的第六位，但我国生齿占宿世界总生齿的五分之一还多。近况人均据有水资本量仅2200 方，不足宿世界人均数的四分之一，排在一百位之后，并且我国水资本在时候和空间的分布还极不平均，南边多，海说神聊方少、。海河道域人均水资本量仅占几百立方米，远低于宿世界贫水国度的平均程度。2030年，我国生齿增至16亿峰值时，人均水资本将降到1760 方 ，按国际上一般认可的尺度，人均1760 方 为用水严重的国度，所以，我国被列为宿世界上十三个贫水国之一。

节流浇灌水的路子有哪些？

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   采用各类防渗办法和管道输水，再加上增强办理可以削减输配水损掉。采用节水的灌水手艺，如小畦灌、喷滴灌、水稻节制浇灌等可削减田间损掉。采纳节水浇灌轨制和农业办法可提高水的产出量。以上办法都要硬件和软件相连系，才能结果更佳。

   农业浇灌系统不仅可以提高源操纵率，缓解水资本日趋严重的矛盾，还可以增添农作物的产量，降低农产物的当作本。基于传感器手艺的智能农业浇灌系统是中国成长高效农业和邃密农业的必由之路。

   

什么是农业浇灌系统？

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   农业浇灌系统是按照作物需水纪律和本地供水前提，高效操纵降水和浇灌水，以取得农业最佳经济效益、社会效益和生态情况效益的综合办法。也就是说，节水浇灌包罗手艺、办理、经济等综合办法，非一单项手段。

   智能农业浇灌系统也叫智能农业物联网邃密农业自控系统，是为包管农业作物需水量的前提下，实现节约用水而提出的一整套解决方案。智能农业浇灌系统简单的说就是农业浇灌不需要人的节制，系统能主动感测到什么时辰需要浇灌，浇灌多长时候；智能农业浇灌系统可以主动开启浇灌，也可以主动封闭浇灌；可以实现泥土太干时增年夜喷灌量，太湿时削减喷灌量。

   

农业浇灌系统工作道理：

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   农业浇灌系统工作时，湿度传感器采集泥土里的干湿度旌旗灯号，检测到的湿度旌旗灯号经由过程A/D模块转换，将尺度的电流模拟旌旗灯号转换为湿度数字旌旗灯号，输入到可编程节制器。可编程节制器内预先设心猿意马50%-60%RH为尺度湿度值，现实测得的湿度旌旗灯号与50%-60%RH比力，可以分为：在这个规模内，超出这个规模，小于这个规模三种环境。

   
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   可编程节制器将节制旌旗灯号传给变频器，变频器按照湿度值，响应的调节电念头的转速，电念头带动水泵从水源抽水，需要浇灌时，电磁阀就主动开启，经由过程本家儿管道和支管道为喷头输水，喷头以各自的扭转角度主动扭转。浇灌竣事时电磁阀主动封闭。为了避免离水源远的喷头不克不及被供给足够的压力，在电磁阀的一侧安装一块压力表，包管个喷头的水压知足设心猿意马的喷灌射程，避免发生因为水压不足，喷头射程削减的现象。整个系统协调工作，实现对草坪浇灌的智能节制。

   
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   综上所述，要实现智能浇灌，系统需要有可编程节制器、传感器、A/D模块、变频器、电念头、水泵、电磁阀、管网和喷甲等设备。

   ①可编程节制器：负责发出和领受各类运行法式指令，是整个节制系统的中枢部门。

   ②传感器：因为本次设计时候比力仓皇，忽略了温度对浇灌的影响，是以没有利用温度传感器，只利用了泥土湿度传感器。经由过程传感器采集泥土里的湿度旌旗灯号，判定是否需要浇灌。

   ③A/D模块：因为可编程节制器不克不及领受模拟旌旗灯号，所以需将传感器的电压或电流旌旗灯号转换当作数字旌旗灯号。

   ④变频器：经由过程改变电念头的转速调节喷灌流量，达到节水的目标。

   ⑤电念头、水泵：由电念头带动水泵从水源抽水，为喷灌系统供给必然的压力。

   ⑥电磁阀：节制喷头的喷灌与否。

   ⑦喷头：实现平均喷洒，便于充实接收。

   ⑧管网：浇灌系统输送水的管路。

   

农业浇灌系统的功能设计有哪些？

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   1、智能农业浇灌系统要实现上述功能就要充实操纵可编程节制器的节制感化。系统要实现主动感测泥土湿度的功能必需要有泥土湿度传感器。要实现浇灌水量的多与少的调节，必需要有变频器。在可编程节制器内预先设心猿意马50%—60%RH为尺度湿度，传感器采集的湿度模拟旌旗灯号经A/D模块转换当作数字旌旗灯号。

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   2、针对浇灌水操纵系数较低,文中提出一种基于嵌入式智能浇灌节制系统。依托无线传感器收集采集灌区作物需水信息,汇聚到网关节点发送给本家儿控中间,中间本家儿机按照信息确定浇灌状况并计较灌水量,节制浇灌设备工作实现智能浇灌;依托Internet办理员有权对系统长途办理,知足了规模化浇灌的需求。按照示范区不雅测,浇灌水操纵系数由本来的0.6提高到0.9。系统连系了无线传感、计较和收集通信手艺,解决了切确农业亟待解决的关头手艺问题。

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   3、智能农业浇灌系统涉及到传感器手艺、主动节制手艺、计较机手艺、无线通信手艺等多种高新手艺，这些新手艺的应用使我国的农业由传统的劳动密集型标的目的手艺密集型改变奠基了主要的根本。

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   4、智能农业浇灌系统可以按照植物和泥土种类，光照数目来优化用水量，还可以在雨後监控泥土的湿度。有研究实际，和传统浇灌系统比拟，智能农业浇灌系统的当作本差不多，却可节水16%到30%。

   

农业浇灌系统的设计特点有哪些？

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   1、系统模块化、条理化设计，以提高效率，增添可维护性，便于扩展；

   2、矫捷的硬件设置装备摆设，用户可以肆意进级、改换被控硬件设备，而不需要改换软件；

   3、人机界面友爱，实现浇灌过程的无人值守，削减人员的工作强度，提高浇灌效率；

   4、抗电磁干扰的能力强，包管系统在野外强电磁干扰的恶劣情况下能靠得住地运行；

   5、故障主动检测功能，提高系统的健壮性，各类设备的结构要求美不雅。

   

农业浇灌系统的9年夜功能包罗哪些？

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   为了最年夜限度地节约喷灌用水和实现智能节制，浇灌系统必需具备以下功能：

   1、数据采集功能：可领受泥土湿度传感器采集的模拟量。模拟量旌旗灯号的处置是将模拟旌旗灯号改变当作数字旌旗灯号（A/D转换）。

   2、节制功能：具有按时节制、轮回节制的功能，用户可按照需要矫捷选用节制体例。

   ①主动节制功能：可编程节制器经由过程法式将传感器检测的湿度旌旗灯号与预先设心猿意马的尺度湿度规模值比拟较，若是检测的湿度值超出了设心猿意马湿度值，（低于设心猿意马值则调年夜电念头转速，高于设心猿意马值则调小电念头转速）则主动调节电念头转速，进行浇灌操作。

   ②按时节制功能：系统可对电磁阀设心猿意马开、关时候，当浇灌的湿度值达到设心猿意马的湿度值时，电念头主动遏制浇灌。

   ③轮回节制功能 ：用户在可编程节制器内预先编好节制法式，别离设心猿意马肇端时候、竣事时候、浇灌时候、遏制时候，系统按设心猿意马好的时候主动轮回浇灌。

   变速功能：当前所测的泥土湿度值与预先设心猿意马的最适宜草坪发展的湿度值50%—60%RH比力，分为年夜于、等于、小于三种成果，即可将湿度分为高湿度、中湿度、低湿度三种状况。在节制面板上表示为高湿度、中湿度、低湿度三个指示灯。变频器按照泥土湿度的三个状况主动调节电念头的转速，电念头设有高速，中速，低速3种扭转速度，别离对应高速，中速，低速三个指示灯。

   4、主动转停功能：节制系统按照泥土的干湿度环境主动启动喷灌，节制电念头以所需的转速动弹，喷头喷灌5分钟，停2分钟，再喷5分钟后主动停转。

   5.、电念头过载庇护功能：当电念头过载时，电念头当即遏制动弹，浇灌过程中止，而且故障指示灯闪灼报警，过载消弭后主动恢复运转。

   6、阴雨天主动遏制：操纵湿度传感器的开关量作为一个可编程节制器的输入旌旗灯号，实现节制相关法式的功能。

   7、省电功能：按时节制器在断电时正常计时，故采用其作为可编程节制器的电源节制。在按时浇灌节制时候之内，由按时器接通可编程节制器的电源，可编程节制器按预先编制的法式依次打开各节制设备电源，并按照输入旌旗灯号的转变随时调整法式的执行。在非系统工作时候里，按时器主动断开可编程节制器的电源，如许既削减了系统花费的电能又耽误了设备的利用寿命。

   8、急停功能：当呈现告急不测变乱时，按下急停按钮，电念头当即遏制运转，阀门封闭，喷头遏制浇灌。

   9、故障主动检测功能：当浇灌系统呈现故障，如水管分裂（水压为零），传感器故障，电念头故障，变频器故障，电磁阀故障等，水泵当即遏制运行，电磁阀封闭，故障报警灯闪灼并伴有警笛声响起。操作人员可以按下“消音”按钮以解除铃响，但故障指示灯仍在闪灼，直到故障消弭，故障指示灯才主动遏制闪灼。