農業灌溉系統工作原理

在中國農業用水量約占總用水量的80%擺布，因為農業澆灌效率遍及低下，水的操縱率僅為45%，而水資本操縱率高的國度已達70%～80%，因而，解決農業澆灌用水的問題，對于緩解水資本的緊缺長短常主要的，這個時辰智能農業澆灌系統在這種布景下應運而生了。

為什么要節水澆灌？

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我國的水資本總量為2.8億方，排名宿世界列國的第六位，但我國生齒占宿世界總生齒的五分之一還多。近況人均據有水資本量僅2200 方，不足宿世界人均數的四分之一，排在一百位之后，并且我國水資本在時候和空間的分布還極不平均，南邊多，海說神聊方少、。海河道域人均水資本量僅占幾百立方米，遠低于宿世界貧水國度的平均程度。2030年，我國生齒增至16億峰值時，人均水資本將降到1760 方，按國際上一般認可的尺度，人均1760 方為用水嚴重的國度，所以，我國被列為宿世界上十三個貧水國之一。

節流澆灌水的路子有哪些？

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采用各類防滲辦法和管道輸水，再加上增強辦理可以削減輸配水損掉。采用節水的灌水手藝，如小畦灌、噴滴灌、水稻節制澆灌等可削減田間損掉。采納節水澆灌軌制和農業辦法可提高水的產出量。以上辦法都要硬件和軟件相連系，才能結果更佳。
農業澆灌系統不僅可以提高源操縱率，緩解水資本日趨嚴重的矛盾，還可以增添農作物的產量，降低農產物的當作本。基于傳感器手藝的智能農業澆灌系統是中國成長高效農業和邃密農業的必由之路。

什么是農業澆灌系統？

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農業澆灌系統是按照作物需水紀律和本地供水前提，高效操縱降水和澆灌水，以取得農業最佳經濟效益、社會效益和生態情況效益的綜合辦法。也就是說，節水澆灌包羅手藝、辦理、經濟等綜合辦法，非一單項手段。
智能農業澆灌系統也叫智能農業物聯網邃密農業自控系統，是為包管農業作物需水量的前提下，實現節約用水而提出的一整套解決方案。智能農業澆灌系統簡單的說就是農業澆灌不需要人的節制，系統能主動感測到什么時辰需要澆灌，澆灌多長時候；智能農業澆灌系統可以主動開啟澆灌，也可以主動封閉澆灌；可以實現泥土太干時增年夜噴灌量，太濕時削減噴灌量。

農業澆灌系統工作道理：

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農業澆灌系統工作時，濕度傳感器采集泥土里的干濕度旌旗燈號，檢測到的濕度旌旗燈號經由過程A/D模塊轉換，將尺度的電流模擬旌旗燈號轉換為濕度數字旌旗燈號，輸入到可編程節制器。可編程節制器內預先設心猿意馬50%-60%RH為尺度濕度值，現實測得的濕度旌旗燈號與50%-60%RH比力，可以分為：在這個規模內，超出這個規模，小于這個規模三種環境。
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可編程節制器將節制旌旗燈號傳給變頻器，變頻器按照濕度值，響應的調節電念頭的轉速，電念頭帶動水泵從水源抽水，需要澆灌時，電磁閥就主動開啟，經由過程本家兒管道和支管道為噴頭輸水，噴頭以各自的扭轉角度主動扭轉。澆灌竣事時電磁閥主動封閉。為了避免離水源遠的噴頭不克不及被供給足夠的壓力，在電磁閥的一側安裝一塊壓力表，包管個噴頭的水壓知足設心猿意馬的噴灌射程，避免發生因為水壓不足，噴頭射程削減的現象。整個系統協調工作，實現對草坪澆灌的智能節制。
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綜上所述，要實現智能澆灌，系統需要有可編程節制器、傳感器、A/D模塊、變頻器、電念頭、水泵、電磁閥、管網和噴甲等設備。
①可編程節制器：負責發出和領受各類運行法式指令，是整個節制系統的中樞部門。
②傳感器：因為本次設計時候比力倉皇，忽略了溫度對澆灌的影響，是以沒有利用溫度傳感器，只利用了泥土濕度傳感器。經由過程傳感器采集泥土里的濕度旌旗燈號，判定是否需要澆灌。
③A/D模塊：因為可編程節制器不克不及領受模擬旌旗燈號，所以需將傳感器的電壓或電流旌旗燈號轉換當作數字旌旗燈號。
④變頻器：經由過程改變電念頭的轉速調節噴灌流量，達到節水的目標。
⑤電念頭、水泵：由電念頭帶動水泵從水源抽水，為噴灌系統供給必然的壓力。
⑥電磁閥：節制噴頭的噴灌與否。
⑦噴頭：實現平均噴灑，便于充實接收。
⑧管網：澆灌系統輸送水的管路。

農業澆灌系統的功能設計有哪些？

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1、智能農業澆灌系統要實現上述功能就要充實操縱可編程節制器的節制感化。系統要實現主動感測泥土濕度的功能必需要有泥土濕度傳感器。要實現澆灌水量的多與少的調節，必需要有變頻器。在可編程節制器內預先設心猿意馬50%—60%RH為尺度濕度，傳感器采集的濕度模擬旌旗燈號經A/D模塊轉換當作數字旌旗燈號。
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2、針對澆灌水操縱系數較低,文中提出一種基于嵌入式智能澆灌節制系統。依托無線傳感器收集采集灌區作物需水信息,匯聚到網關節點發送給本家兒控中間,中間本家兒機按照信息確定澆灌狀況并計較灌水量,節制澆灌設備工作實現智能澆灌;依托Internet辦理員有權對系統長途辦理,知足了規模化澆灌的需求。按照示范區不雅測,澆灌水操縱系數由本來的0.6提高到0.9。系統連系了無線傳感、計較和收集通信手藝,解決了切確農業亟待解決的關頭手藝問題。
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3、智能農業澆灌系統涉及到傳感器手藝、主動節制手藝、計較機手藝、無線通信手藝等多種高新手藝，這些新手藝的應用使我國的農業由傳統的勞動密集型標的目的手藝密集型改變奠基了主要的根本。
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4、智能農業澆灌系統可以按照植物和泥土種類，光照數目來優化用水量，還可以在雨後監控泥土的濕度。有研究實際，和傳統澆灌系統比擬，智能農業澆灌系統的當作本差不多，卻可節水16%到30%。

農業澆灌系統的設計特點有哪些？

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1、系統模塊化、條理化設計，以提高效率，增添可維護性，便于擴展；
2、矯捷的硬件設置裝備擺設，用戶可以肆意進級、改換被控硬件設備，而不需要改換軟件；
3、人機界面友愛，實現澆灌過程的無人值守，削減人員的工作強度，提高澆灌效率；
4、抗電磁干擾的能力強，包管系統在野外強電磁干擾的惡劣情況下能靠得住地運行；
5、故障主動檢測功能，提高系統的健壯性，各類設備的結構要求美不雅。

農業澆灌系統的9年夜功能包羅哪些？

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為了最年夜限度地節約噴灌用水和實現智能節制，澆灌系統必需具備以下功能：
1、數據采集功能：可領受泥土濕度傳感器采集的模擬量。模擬量旌旗燈號的處置是將模擬旌旗燈號改變當作數字旌旗燈號（A/D轉換）。
2、節制功能：具有按時節制、輪回節制的功能，用戶可按照需要矯捷選用節制體例。
①主動節制功能：可編程節制器經由過程法式將傳感器檢測的濕度旌旗燈號與預先設心猿意馬的尺度濕度規模值比擬較，若是檢測的濕度值超出了設心猿意馬濕度值，（低于設心猿意馬值則調年夜電念頭轉速，高于設心猿意馬值則調小電念頭轉速）則主動調節電念頭轉速，進行澆灌操作。
②按時節制功能：系統可對電磁閥設心猿意馬開、關時候，當澆灌的濕度值達到設心猿意馬的濕度值時，電念頭主動遏制澆灌。
③輪回節制功能：用戶在可編程節制器內預先編好節制法式，別離設心猿意馬肇端時候、竣事時候、澆灌時候、遏制時候，系統按設心猿意馬好的時候主動輪回澆灌。
變速功能：當前所測的泥土濕度值與預先設心猿意馬的最適宜草坪發展的濕度值50%—60%RH比力，分為年夜于、等于、小于三種成果，即可將濕度分為高濕度、中濕度、低濕度三種狀況。在節制面板上表示為高濕度、中濕度、低濕度三個指示燈。變頻器按照泥土濕度的三個狀況主動調節電念頭的轉速，電念頭設有高速，中速，低速3種扭轉速度，別離對應高速，中速，低速三個指示燈。
4、主動轉停功能：節制系統按照泥土的干濕度環境主動啟動噴灌，節制電念頭以所需的轉速動彈，噴頭噴灌5分鐘，停2分鐘，再噴5分鐘后主動停轉。
5.、電念頭過載庇護功能：當電念頭過載時，電念頭當即遏制動彈，澆灌過程中止，而且故障指示燈閃灼報警，過載消弭后主動恢復運轉。
6、陰雨天主動遏制：操縱濕度傳感器的開關量作為一個可編程節制器的輸入旌旗燈號，實現節制相關法式的功能。
7、省電功能：按時節制器在斷電時正常計時，故采用其作為可編程節制器的電源節制。在按時澆灌節制時候之內，由按時器接通可編程節制器的電源，可編程節制器按預先編制的法式依次打開各節制設備電源，并按照輸入旌旗燈號的轉變隨時調整法式的執行。在非系統工作時候里，按時器主動斷開可編程節制器的電源，如許既削減了系統花費的電能又耽誤了設備的利用壽命。
8、急停功能：當呈現告急不測變亂時，按下急停按鈕，電念頭當即遏制運轉，閥門封閉，噴頭遏制澆灌。
9、故障主動檢測功能：當澆灌系統呈現故障，如水管分裂（水壓為零），傳感器故障，電念頭故障，變頻器故障，電磁閥故障等，水泵當即遏制運行，電磁閥封閉，故障報警燈閃灼并伴有警笛聲響起。操作人員可以按下“消音”按鈕以解除鈴響，但故障指示燈仍在閃灼，直到故障消弭，故障指示燈才主動遏制閃灼。