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灌溉智能控制系统方案

灌溉智能控制系统方案

2022/12/29 17:37:08

  灌溉智能化,这是近年才实现的新技术,指的农田、绿化、温室等灌溉作业的控制方式,由人工肉眼判断,到基于监测数据控制灌溉,既能节水,也能节省人力。

  每株植物都有适量的水来生长。如果水分太高,植物的根部会在土壤中腐烂。 如果水太低,将无法提供植物生长所需的水。灌溉是在适合植物生长的范围内,最大限度地增加土壤水分的过程。实现灌溉智能化的前提,是灌溉智能控制系统的应用。

智能灌溉通讯架构图

  一套完整的灌溉智能控制系统,由传感器、智能阀门、智能网关、管理云平台等组成。系统根据设定的灌溉策略,自动按一定的水量,执行灌溉主要,无需人的直接参与。

  传感器:包括应用于水源的水质传感器、PH值传感器,和监测灌溉区域土壤墒情的湿度采集器,及负责收集抽水泵用电用水情况的电流采集模块等监测感知类设备;

  智能阀门:支持Lora无线通讯,可远程控制的球阀、蝶阀、脉冲阀,具体口径根据灌溉管道而定,是实现灌溉智能化运行的重要前提。

  智能网关:负责收集监测数据,同时承担着脱机状态下维持系统运行的责任,最多可连接32个传感器和32个智能阀门。

  管理云平台:实现灌溉管理的中心,具备数据传输、智能示警、账号管理、策略管理、视频监控等功能,以安卓/IOS手机APP、电脑软件、电脑网页形式存在,清楚查看到系统的运行状态,便于控制和维护。

  灌溉智能控制系统工作时,湿度采集器采集土壤中的干湿信号,检测到的湿度信号经智能控制柜转换,同步到云平台,若预设土壤湿度 50%rh~60%rh 为标准湿度值。 相对于50%~60%rh,实测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。

  云平台将控制信号传送给智能网关,根据湿度值相应调节电机转速,电机驱动水泵从水源抽出需要灌溉的水,智能阀门将自动打开,并使用主管道和分支管道进行操作。洒水时,洒水头会自动以各自的促销角度旋转。冲洗结束时电磁阀自动关闭。为避免主水源的喷头不能提供足够的压力,在电磁阀的侧面安装了压力表,保证喷头的水压满足设定的喷灌范围,从而避免水压不足导致喷头范围减小的现象,协同工作,实现灌溉智能控制。

  灌溉模式支持定时、循环、远程三种,三者之间可相互切换。精细化灌溉,根据供水能力进行灌溉,又能最大限度地减少各种水分流失,适当灌溉,可有效节水60%以上。

  在灌溉过程中,要充分考虑水循环和相互转化的特点,考虑流域或区域不同断面水资源的相互影响和相互依存,要考虑河流 流域或地区,来自社会、经济和农业生产。尽可能减少灌溉用水过程中水资源的无效损失,使单位灌溉水资源的作物产量在整体范围内更大,而投入则减少。

  事实上,灌溉农业和旱地农业是专业研究人员,对某些领域的关键技术进行研究的门类,农业智能灌溉的研究应综合考虑农业生产的实际情况,才能更好地解决。

审核编辑(
王静
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