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智能农业灌溉系统工作原理

发布日期:2017-11-09 作者:河南林硕农业 点击:

  智能农业灌溉系统就是不需要人的控制,系统能自动感测到什么时候需要灌溉,灌溉多长时间;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。

  

  智能农业灌溉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,这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。

  

  智能农业灌溉系统可以根据植物和土壤种类,光照数量来优化用水量,还可以在雨後监控土壤的湿度。有研究现实,和传统灌溉系统相比,智能农业灌溉系统的成本差不多,却可节水16%到30%。

  河南林硕农业

  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。

  

  智能农业灌溉系统结构

  

  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。

  

  ①可编程控制器:负责发出和接收各种运行程序指令,是整个控制系统的中枢部分。

  

  ②传感器:由于本次设计时间比较仓促,忽略了温度对灌溉的影响,因此没有使用温度传感器,只使用了土壤湿度传感器。通过传感器采集土壤里的湿度信号,判断是否需要灌溉。

  

  ③A/D模块:因为可编程控制器不能接收模拟信号,所以需将传感器的电压或电流信号转换成数字信号。

  

  ④变频器:通过改变电动机的转速调节喷灌流量,达到节水的目的。

  

  ⑤电动机、水泵:由电动机带动水泵从水源抽水,为喷灌系统提供一定的压力。

  

  ⑥电磁阀:控制喷头的喷灌与否。

  

  ⑦喷头:实现均匀喷洒,便于充分吸收。

  

  ⑧管网:灌溉系统输送水的管路。


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