滴灌智能化系統(tǒng)設計說明書

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1、-滴灌智能化系統(tǒng)前言現(xiàn)代化農業(yè)對土壤水分、空氣溫度、濕度等作物生長的環(huán)境要求更高,對灌水時間、灌水量、灌水部位、水肥營養(yǎng)供給等都有更精確要求，滴灌智能化系統(tǒng)正是支撐現(xiàn)代化農業(yè)建設的一項基礎性技術措施，亦是農業(yè)走向現(xiàn)代化的必然趨勢。滴灌智能化系統(tǒng)是是將灌溉節(jié)水技術、農作物栽培技術及節(jié)水灌溉工程的運行管理技術有機結合，同時集電子信息技術、遠程測控網(wǎng)絡技術、計算機控制技術及信息采集處理技術于一體，通過計算機通用化和模塊化的設計程序，構筑供水流量、壓力、土壤水分、作物生長信息、氣象資料的自動監(jiān)測控制系統(tǒng)，進行水、土環(huán)境因子的模擬優(yōu)

2、化，實現(xiàn)灌溉節(jié)水、作物生理、土壤濕度等技術控制指標的逼近控制，從而將農業(yè)高效節(jié)水的理論研究提高到現(xiàn)實的應用技術水平。滴灌智能化系統(tǒng)是利用自動化遠程控制技術隊田間作物實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集，包括作物生理、土壤濕度、土壤含水量等參數(shù)的自動采集、傳輸、分析，用數(shù)據(jù)、圖形等方式簡單且直觀的顯示給用戶，并可以根據(jù)所種作物的需求提供各種報警信息。利用作物信息以及各種數(shù)據(jù)，為用戶正確的栽培管理提供理論支持，以求達到作物的最佳生長條件，實現(xiàn)最優(yōu)化管理，得到最優(yōu)的經(jīng)濟效益。一、遠程田間滴灌自動化控制系統(tǒng)田間滴灌自動化控制系統(tǒng)，是利用zigbee無

3、線自組網(wǎng)來實現(xiàn)田間自動化控制，由工控機及顯屏、中央控制器、電磁閥、狀態(tài)反饋傳感器、閥門控制器RTU等組成，根據(jù)不同作物不同生育階段所需求的適宜土壤含水量及其他因素實時作出控制機泵開啟的指令，并根據(jù)預置的灌水計劃有序的啟閉閘閥，使整個灌水過程處于無人值守的控制狀態(tài)。功能說明l以友好的人機界面實時反饋顯示田間電磁閥開/關狀態(tài)，具有防偷水和防爆管功能。l以預先制定輪灌組編制為主進行的自動化灌溉。l灌溉時間及灌量自動統(tǒng)計分析。l系統(tǒng)故障自動診斷功能。l可向管理人員發(fā)送管理短信，包括故障報警、操作提醒等。.---l具有數(shù)據(jù)掉電保護功

4、能，可長期保存設定參數(shù)及歷史數(shù)據(jù)。l具有實時數(shù)據(jù)記錄、管理、查詢功能。l允許操作人員遠程操作整個系統(tǒng)。主要設備介紹：中央控制器功能：通過RS232、RS485、紅外、網(wǎng)絡等協(xié)議來控制周邊設備，比如閥門控制器、視頻、攝像頭等。工控機及顯屏功能：用于對作物生長過程中使用的機器設備、使用流程、作物生長環(huán)境數(shù)據(jù)參數(shù)等進行監(jiān)測與控制特點：機箱采用鋼結構，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力；機箱內有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽；機箱內有專門電源，電源有較強的抗干擾能力；具有連續(xù)長時間的工作能力。電磁閥功能：執(zhí)行閥控器指令，控制來

5、水的開關并將水的狀態(tài)反饋給閥控器特點：外漏堵絕，內漏易控，使用安全；系統(tǒng)結構簡單，易于安裝維護，與電腦連接方便，價格低廉；高流量，低壓損，可避免水錘。閥門控制器RTU功能：RTU可將真實的閥門狀態(tài)反饋到首部監(jiān)控站和監(jiān)控平臺，同時可以執(zhí)行操作人員以及各監(jiān)控設備下達的開關閥指令。特點：RTU提供4路閥門監(jiān)控接口，用戶可以自由定義；全無線通信零通信費，避免了電纜老化、損壞造成通信故障，適合地勢平坦的灌溉系統(tǒng)。二、遠程土壤墑情測報系統(tǒng).---遠程土壤墑情測報系統(tǒng)，是TDR時域反射儀的土壤水分傳感器、2.4GHz/GPRS無線通訊模

6、塊、太陽能供電系統(tǒng)和水分管理決策支持軟件的集成，由監(jiān)測系統(tǒng)軟件、土壤水分智能數(shù)據(jù)采集儀、土壤濕度傳感器組成。系統(tǒng)可根據(jù)當前土壤含水量及氣象信息自動評估當前土壤墑情是否正常，預測未來灌溉日期、灌溉量，并將結果自動發(fā)送到用戶手機或生產(chǎn)管理部門的監(jiān)控計算機。用戶也可實時請求田間信息，獲得灌溉方案。系統(tǒng)具有迅速、準確、實時、高效、易用的特點。系統(tǒng)兼容性強，可相對獨立工作，也可與自動控制系統(tǒng)配合工作。土壤水分采集站示意圖如下：水分管理決策支持軟件示意圖如下：.---功能說明：l自動監(jiān)測土壤濕度參數(shù)變化。l土壤含水量預報。l系統(tǒng)監(jiān)測到

7、土壤水含量降低到臨界值時，自動報警通過語音、短信，郵件等方式。l為灌溉計劃的制定提供數(shù)據(jù)支持和灌溉指導。主要設備介紹：土壤濕度傳感器功能：對表層和深層土壤進行墑情的定點監(jiān)測和在線測量，與數(shù)據(jù)采集器配合使用，可作為水分定點監(jiān)測或移動測量的工具（即農田墑情檢測儀）。特點：測量精度高，性能可靠，受土壤含鹽量影響較小，可適應各種土質；響應速度快，數(shù)據(jù)傳輸效率高；可全程跟蹤記錄被測環(huán)境中的土壤水分數(shù)據(jù)，掌握土壤水分含量的多少。土壤水分智能數(shù)據(jù)采集儀功能：可同時實時監(jiān)測土壤水分和大氣或土壤溫度，可同時測土壤表層和不同深度的土壤容積含水

8、量特點：測量精度高，存儲容量大，體積小巧，便于攜帶；可連續(xù)監(jiān)測土壤的水分和溫度，性能穩(wěn)定，可靠性高，免維護；全程跟蹤記錄，記錄時間長，具有斷電數(shù)據(jù)自動存儲保護功能。三、遠程農田氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)遠程農田氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，是采用光敏溫度傳感器、濕度傳感器、雨量變送器、光照強度變送器和風速變送器，通過2.4G