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智能农业灌溉系统-是中国发展高效农业和精细农业的必由之路

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智能农业灌溉系统-是中国发展高效农业和精细农业的必由之路

发布日期:2019-05-10 作者: 点击:

智能农业灌溉系统也叫智能灌溉系统、智能农业物联网精细农业自控系统,是托普物联网为保证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。智能农业灌溉系统简单的说就是农业灌溉不需要人的控制,系统能自动感测到什么时候需要灌溉,灌溉多长时间;智能农业灌溉系统可以自动开启灌溉,也可以自动关闭灌溉;可以实现土壤太干时增大喷灌量,太湿时减少喷灌量。


智能灌溉


 一、智能农业灌溉系统的设计背景

  灌溉造成水资源大量浪费

美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升,而若安装一种智能农业灌溉系统则可有效地控制水流量,达到节水目的。HydroPoint公司负责可持续领域业务的Chris Spain援引美国用水工程协会的报告称,美国住宅区和商业区的草坪、植物灌溉用水浪费了30%到300%。

     在中国农业用水量约占总用水量的80%左右,由于农业灌溉效率普遍低下,水的利用率仅为45%,而水资源利用率高的国家已达70%~80%,因而,解决农业灌溉用水的问题,对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。我们的智能农业灌溉系统在这种背景下应运而生了。

    二、智能农业灌溉系统工作原理

  灌溉系统工作时,湿度传感器采集土壤里的干湿度信号,检测到的湿度信号通过A/D模块转换,将标准的电流模拟信号转换为湿度数字信号,输入到可编程控制器。可编程控制器内预先设定50%-60%RH为标准湿度值,实际测得的湿度信号与50%-60%RH比较,可以分为:在这个范围内,超出这个范围,小于这个范围三种情况。

可编程控制器将控制信号传给变频器,变频器根据湿度值,相应的调节电动机的转速,电动机带动水泵从水源抽水,需要灌溉时,电磁阀就自动开启,通过主管道和支管道为喷头输水,喷头以各自的旋转角度自动旋转。灌溉结束时电磁阀自动关闭。为了避免离水源远的喷头不能被供给足够的压力,在电磁阀的一侧安装一块压力表,保证个喷头的水压满足设定的喷灌射程,避免发生因为水压不足,喷头射程减少的现象。整个系统协调工作,实现对草坪灌溉的智能控制。

  综上所述,要实现智能灌溉,系统需要有可编程控制器、传感器、A/D模块、变频器、电动机、水泵、电磁阀、管网和喷头等设备。

    三、智能农业灌溉系统的设计特点

  1、系统模块化、层次化设计,以提高效率,增加可维护性,便于扩展;

  2、灵活的硬件配置,用户可以任意升级、更换被控硬件设备,而不需要更换软件;

  3、人机界面友好,实现灌溉过程的无人值守,减少人员的工作强度,提高灌溉效率;

  4、抗电磁干扰的能力强,保证系统在野外强电磁干扰的恶劣环境下能可靠地运行;

  5、故障自动检测功能,提高系统的健壮性,各种设备的布局要求美观。

    四、智能农业灌溉系统的重要意义

智能农业灌溉系统不仅可以提高源利用率,缓解水资源日趋紧张的矛盾,还可以增加农作物的产量,降低农产品的成本。基于传感器技术的智能农业灌溉系统是中国发展高效农业和精细农业的必由之路。


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关键词:智能灌溉,农业灌溉系统

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