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智能農業灌溉系統方案

發布時間:2021-08-28

智能農業灌溉系統方案


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每一株植物都有適宜生長的水分。如果水分太高,植物的根就會在土壤中腐爛。如果水分太低,就不能提供植物生長所需的水分。灌溉是在適合植物生長的范圍內使土壤含水量最大化的過程。它可以分為三種情況:大于、等于和小于。該系統根據可編程控制器中的可編程程序,按一定的水量自動灌溉。最后,灌溉由系統自動實現,不需要人的直接參與,人的作用只是調節控制程序和檢修控制設備。


控制器、傳感器、變頻器是實現智能灌溉不可缺少的設備。但是為了使整個草坪得到等量的水,草坪要實現均勻智能灌溉,就必須設計一個完整的系統。

一套完整的智能農業灌溉系統由水源、電源、可編程控制器、開關量、模擬量輸入、現場儀表、顯示面板等組成。


水源:包括各種可使用的水源,如自來水、河流、井水、池塘等。根據到灌區的距離,選擇的水源必須有足夠的供水是很重要的。

電源模塊:穩定可靠的電源供應是整個系統安全可靠運行的重要前提。

顯示面板:顯示面板上的指示燈使操作人員能清楚地看到系統的運行狀態,便于控制和維護。

其他輔助設備:冷卻風機、UPS不間斷供電等輔助設備對整個系統的改善是必要的,這對提高系統的可靠性和使用壽命有很大的幫助。

智能農業灌溉系統的工作原理和結構。


1.智能農業灌溉系統的工作原理

灌溉系統工作時,濕度傳感器采集土壤中的干、濕信號,檢測到的濕度信號通過A/D模塊轉換,將標準電流模擬信號轉換為數字濕度信號,輸入到可編程控制器。在可編程控制器中,預設50%rh~60%rh為標準濕度值。相對于50%~60%rh,實際測量的濕度信號可分為三種情況:在此范圍內、超出此范圍和小于此范圍。可編程控制器將控制信號傳給變頻器,變頻器根據濕度值,相應調節電機的轉速,電機驅動水泵從水源中抽到需要灌溉的水,電磁閥會自動打開,通過主管道和分支管道進行灑水,灑水噴頭以各自的宣傳角度自動旋轉。電磁閥在沖洗結束時自動關閉。為了避免原理水源的噴頭不那個提供足夠的壓力,在電磁閥側面安裝了一個壓力表,以確保噴頭的水壓滿足設定的噴灌范圍,從而避免了水壓不足導致噴頭范圍縮小的現象。整個系統協同工作,實現草坪灌溉智能化的控制。


2. 智能農業灌溉系統結構

要實現智能灌溉,系統需要可編程控制器、傳感器、A/D模塊、變頻器、電機、水泵、電磁閥、管網等設備。

(1)可編程控制器:負責發出和接收各種運行程序指令,是整個控制系統的中心部分。

(2)傳感器:由于設計時間比較倉促,忽略了溫度對灌溉的影響,所以不使用溫度傳感器,只使用土壤水分傳感器。傳感器接收土壤中的水分信號,以確定是否需要灌溉。

(3)A/D模塊:由于可編程控制器不能接收模擬信號,所以有必要將傳感器的電壓或電流信號轉換成數字信號。

(4)變頻器:通過改變電機的轉速來調節噴灌流量,達到節約用水的目的。

(5)電機和水泵:電機帶動水泵從水源抽水,為噴灌系統提供一定的壓力。

(6)電磁閥:控制灑水噴頭是否灑水。

(7)管網:灌溉系統中輸送水的管道。



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