農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中設施農(nóng)業(yè)滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)研制與應用

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1、.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中設施農(nóng)業(yè)滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)研制與應用隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，以及國家對三農(nóng)的的高度重視，特別是2017國家一號文件頒發(fā)后。國家科技園、各大農(nóng)業(yè)園區(qū)、農(nóng)場等農(nóng)業(yè)機構企業(yè)積極尋求在良種培育、節(jié)本降耗、節(jié)水灌溉、農(nóng)機裝備、新型肥藥、疫病防控、加工貯運、循環(huán)農(nóng)業(yè)、海洋農(nóng)業(yè)、農(nóng)村民生等方面的高新技術，力求突破現(xiàn)存的農(nóng)業(yè)技術瓶頸，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。???浙江托普儀云農(nóng)科技股份有限公司和浙江大學合作積極響應科技興農(nóng)政策突出農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新重點，研發(fā)出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)通過通過射頻識別（rfid）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備等新型技術將農(nóng)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)連接

2、起來提大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工作效率和精細管理，避免了“瘦肉精”、?“毒辣椒粉”、“紅心鴨蛋”等問題的再次發(fā)生，保證了食品的安全和產(chǎn)量。目前此物聯(lián)系統(tǒng)已在全國多家科技園、示范園區(qū)、農(nóng)場、科研所、院校等區(qū)域成功運行，技術穩(wěn)定成熟，功能齊全。為在農(nóng)業(yè)種植業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)等領域的生產(chǎn)關鍵環(huán)節(jié)建立智能化控制、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項目提供了強有力的技術支持。物聯(lián)網(wǎng)的實施將大大提高國家推進科技創(chuàng)新增強農(nóng)產(chǎn)品的步伐。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將開啟農(nóng)業(yè)生產(chǎn)騰飛的新篇章。???針對我國設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展特點，開發(fā)研制了適合中國國情的溫室滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)，攻克了該項技術設備長期依靠進口的技術難題．本文詳細介紹了

3、系統(tǒng)總體設計、硬件選型、軟件開發(fā)、系統(tǒng)的主要功能和特點．通過試驗證明該系統(tǒng)pH、Ec調(diào)節(jié)品質(zhì)好、性能穩(wěn)定可靠，功能強大，操作簡便，實用性強，可廣泛應用于蔬菜、花卉等作物的灌溉施肥智能化控制，并已形成系列化產(chǎn)品，必將促進了我國設施農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展．?設施農(nóng)業(yè)是在人為可控環(huán)境保護設施下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。近十年來，我國設施農(nóng)業(yè)得到迅猛發(fā)展，全國設施農(nóng)業(yè)發(fā)展面積超過了100萬公頃，主要型式以塑料大棚和節(jié)能日光溫室為主，也引進了少量的大型智能溫室。設施農(nóng)業(yè)溫室大棚主要以生產(chǎn)蔬菜、花卉、果樹、食用菌等高附加值作物為主，經(jīng)濟效益較為顯著。但我國設施農(nóng)業(yè)的管理水平特別是灌溉施肥的控制管理水平相對較

4、為落后，以色列、荷蘭、法國、西班牙等國的設施農(nóng)業(yè)灌溉施肥全部采用智能化精量控制，作物的長勢均勻，產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益明顯高于我國。溫室滴灌施肥智能化控制技術作為設施農(nóng)業(yè)的關鍵技術，在農(nóng)業(yè)發(fā)達國家得到廣泛應用，我國近年來也引進了一部分溫室灌溉施肥智能化控制設備，但由于造價昂貴，主要應用在少量的大型智能溫室。采用滴灌施肥智能化控制技術，節(jié)水、節(jié)肥、省工、增效，是未來優(yōu)...質(zhì)高效設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢。為填補我國該項技術設備的空白，滿足國內(nèi)市場需求，天津市科委將“溫室滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)研制”課題列入重大科技攻關項目進行研究。通過三年攻關，開發(fā)研制了適合我國大型智能溫室和普通溫室大

5、棚應用的的性能好、造價低、操作簡便、具有自主知識產(chǎn)權的溫室滴灌施肥智能化控制設備(FICS．1和FICS一2型兩種)。該設備可替代進口產(chǎn)品，解決了該項技術長期依靠進口的技術難題，可廣泛應用于溫室大棚蔬菜、花卉、果樹等作物的灌溉施肥智能化控制，具有較強的適用性和推廣性。?1系統(tǒng)的功能?溫室滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)包括FICS．1型(用于現(xiàn)代溫室)和FICS．2型(用于普通溫室)兩種類型，系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能。?(1)人工干預灌溉施肥功能：根據(jù)用戶設定的不同作物多個閥門的灌溉施肥參數(shù)，可實現(xiàn)一次性多個閥門的自動灌溉施肥控制：?(2)定時定量灌溉施肥功能：根據(jù)用戶設定的不同作物多個閥

6、門的灌溉施肥參數(shù)，系統(tǒng)可實現(xiàn)一個月內(nèi)多個閥門的自動灌溉施肥控制：?(3)條件控制灌溉施肥功能：利用土壤水勢傳感器監(jiān)測土壤的含水量，實現(xiàn)多個閥門的全自動灌溉施肥控制：?(4)過濾器反沖洗功能：當自沖洗過濾器兩端的壓差達到設定壓力時，計算機可自動控制過濾器逐一進行沖洗；?(5)多種控制方式的穿插和記憶保存功能：控制方式的優(yōu)先級別順序為過濾器反沖洗>人工干預>定時定量=條件控制。?(6)灌溉施肥信息的統(tǒng)計、查詢、打印功能：?(7)溫室內(nèi)外環(huán)境因子的實時監(jiān)測功能：?(8)系統(tǒng)運行狀態(tài)的動態(tài)顯示功能9)系統(tǒng)傳感器的通斷選擇及校正功能；?(10)系統(tǒng)的報警及安全保護功能；?(1?1)田間

7、電磁閥的任意分組功能；?(12)水泵恒壓變頻控制功能。?2系統(tǒng)的總體設計?2．1系統(tǒng)的設計參數(shù)?溫室滴灌施肥智能化系統(tǒng)的主要設計參數(shù)見表2—1...(9)系統(tǒng)傳感器的通斷選擇及校正功能；(10)系統(tǒng)的報警及安全保護功能；(11)田間電磁閥的任意分組功能；(12)水泵恒壓變頻控制功能。2系統(tǒng)的總體設計2．1系統(tǒng)的設計參數(shù)溫室滴灌施肥智能化系統(tǒng)的主要設計參數(shù)見表212．2系統(tǒng)的構成溫室滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)由控制計算機、首部灌溉施肥控制管路系統(tǒng)、一次傳感器和田間滴灌系統(tǒng)四部分構成，系統(tǒng)構成框圖見圖2．1。2