智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的設計原理及使用方法

(完整word智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的設計原理及使用方法智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)也叫智能農業(yè)物聯(lián)網精細農業(yè)自控系統(tǒng),是托普云農物聯(lián)網為保證農業(yè)作物需水量的前提下,實現(xiàn)節(jié)約用水而提出的一整套解決方案。智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)簡潔的說就是農業(yè)澆灌不需要人的掌握，系統(tǒng)能自動感測到什么時候需要澆灌，澆灌多長時間;智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)可以自動開啟澆灌,也可以自動關閉澆灌;可以實現(xiàn)土壤太干時增大噴灌量,太濕時削減噴灌量。一、智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的功能設計智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)要實現(xiàn)上述功能就要充分利用可編程掌握器的掌握作用。系統(tǒng)要實現(xiàn)自動感測土壤濕度的功能必需要有土壤濕度傳感器。要實現(xiàn)澆灌水量的多與少的調整,必需要有變頻器.在可編程掌握器內預先設定50％—60%RH為標準濕度，傳感器采集的濕度模擬信號經A/D針對澆灌水利用系數(shù)較低,文中提出一種基于嵌入式智能澆灌掌握系統(tǒng)。依托無線傳感器網(完整word計算灌水量，掌握澆灌設備工作實現(xiàn)智能澆灌；依托Internet0。60。9。系統(tǒng)結合了無線傳感、計算和網絡通信技術，解決了準確農業(yè)亟待解決的關鍵技術問題。智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)涉及到傳感器技術、自動掌握技術、計算機技術、無線通信技術等多種高技術，這些技術的應用使我國的農業(yè)由傳統(tǒng)的勞動密集型向技術密集型轉變奠定了重要的根底。壤的濕度。有爭論現(xiàn)實,和傳統(tǒng)澆灌系統(tǒng)相比，智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的本錢差不多，卻可節(jié)水16％302023二、智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的設計背景澆灌造成水資源大量鋪張美國每年鋪張掉的水資源高達8,520億升，而假設安裝一種智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)則可有效地掌握水流量，到達節(jié)水目的。HydroPoint公司負責可持續(xù)領域業(yè)務的ChrisSpain援引美國用水工程協(xié)會的報告稱，美國住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)的草坪、植物澆灌用水鋪張了30300％。(完整(完整word版)智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的設計原理及使用方法4,500Spain58％,這些被鋪張的水54.4在中國農業(yè)用水量約占總用水量的80％左右，由于農業(yè)澆灌效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達70％～80%,因而，解決農業(yè)澆灌用水的問題，對于緩解水資源的緊缺是格外重要的.我們的智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)在這種背景下應運而生了。不僅美國，英國也開頭關注節(jié)水問題。英國節(jié)能信托基金會和能源部警告，隨著越來越多的家庭開頭節(jié)約能源，使用熱水可能會超過取暖成為制造二氧化碳的主要途徑。三、智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)工作原理A/D模塊轉換,將標準的電流模擬信號轉換為濕度數(shù)字信號，輸入到可編程掌握器。可編程掌握器內預先設50％-60%RH50%—60％RH范圍內,超出這個范圍,小于這個范圍三種狀況?？删幊陶莆掌鲗⒄莆招盘杺鹘o變頻器，變頻器依據(jù)濕度值，相應的調整電動機的轉速，電動機帶動水泵從水源抽水,需要澆灌時，電磁閥就自動開啟,通過主管道和支管道為噴頭輸水，噴頭以各自的旋轉角度自動旋轉.澆灌完畢時電磁閥自動關閉。為了避開離水源遠的噴頭不能被供給足夠的壓力，在電磁閥的一側安裝一塊壓力表,保證個噴頭的水壓滿足設定的噴灌射程，避開發(fā)生由于水壓缺乏，噴頭射程削減的現(xiàn)象。整個系統(tǒng)協(xié)調工作，實現(xiàn)對草坪澆灌的智能掌握.綜上所述，要實現(xiàn)智能澆灌,系統(tǒng)需要有可編程掌握器、傳感器、A/D模塊、變頻器、電動機、水泵、電磁閥、管網和噴頭等設備.①可編程掌握器:負責發(fā)出和接收各種運行程序指令，是整個掌握系統(tǒng)的中樞局部。②傳感器：由于本次設計時間比較倉促，無視了溫度對澆灌的影響，因此沒有使用溫度傳感器，只使用了土壤濕度傳感器.通過傳感器采集土壤里的濕度信號，推斷是否需要澆灌。③A/D模塊:由于可編程掌握器不能接收模擬信號，所以需將傳感器的電壓或電流信號轉換成數(shù)字信號.④變頻器：通過轉變電動機的轉速調整噴灌流量，到達節(jié)水的目的。⑤電動機、水泵:由電動機帶動水泵從水源抽水，為噴灌系統(tǒng)供給肯定的壓力。⑥電磁閥：掌握噴頭的噴灌與否。⑦噴頭：實現(xiàn)均勻噴灑，便于充分吸取.⑧管網：澆灌系統(tǒng)輸送水的管路.四、智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的設計特點1、系統(tǒng)模塊化、層次化設計，以提高效率，增加可維護性，便于擴展；2、敏捷的硬件配置，用戶可以任意升級、更換被控硬件設備，而不需要更換軟件；3、人機界面友好，實現(xiàn)澆灌過程的無人值守,削減人員的工作強度,提高澆灌效率；4、抗電磁干擾的力量強，保證系統(tǒng)在野外強電磁干擾的惡劣環(huán)境下能牢靠地運行;5、故障自動檢測功能，提高系統(tǒng)的強健性，各種設備的布局要求美觀。9為了最大限度地節(jié)約噴灌用水和實現(xiàn)智能掌握，澆灌系統(tǒng)必需具備以下功能：1、數(shù)據(jù)采集功能：可接收土壤濕度傳感器采集的模擬量。模擬量信號的處理是將模擬信號轉變成數(shù)字信號〔A/D〕。2、掌握功能：具有定時掌握、循環(huán)掌握的功能，用戶可依據(jù)需要敏捷選用掌握方式。①自動掌握功能：可編程掌握器通過程序將傳感器檢測的濕度信號與預先設定的標準濕度則調小電動機轉速〕則自動調整電動機轉速，進展?jié)补嗖僮?。②定時掌握功能：系統(tǒng)可對電磁閥設定開、關時間，當澆灌的濕度值到達設定的濕度值時，電動機自動停頓澆灌。③循環(huán)掌握功能:用戶在可編程掌握器內預先編好掌握程序,分別設定起始時間、完畢時間、澆灌時間、停頓時間，系統(tǒng)按設定好的時間自動循環(huán)澆灌。變速功能：當前所測的土壤濕度值與預先設定的最適宜草坪生長的濕度值50％—60％RH比較，分為大于、等于、小于三種結果，即可將濕度分為高濕度、中濕度、低濕度三種狀態(tài)。在掌握面板上表現(xiàn)為高濕度、中濕度、低濕度三個指示燈。變頻器依據(jù)土壤濕度的三個狀態(tài)自3三個指示燈。4、自動轉停功能：掌握系統(tǒng)依據(jù)土壤的干濕度狀況自動啟動噴灌，掌握電動機以所需的轉5255障指示燈閃耀報警，過載消退后自動恢復運轉.6、陰雨天自動停頓：利用濕度傳感器的開關量作為一個可編程掌握器的輸入信號，實現(xiàn)控制相關程序的功能。7、省電功能：定時掌握器在斷電時正常計時,故承受其作為可編程掌握器的電源掌握.在定時澆灌掌握時間之內,由定時器接通可編程掌握器的電源，可編程掌握器按預先編制的程序依次翻開各掌握設備電源，并依據(jù)輸入信號的變化隨時調整程序的執(zhí)行。在非系統(tǒng)工作時間里,定時器自動斷開可編程掌握器的電源，這樣既削減了系統(tǒng)消耗的電能又延長了設備的使用壽命。8、急停功能:當消滅緊急意外事故時，按下急停按鈕,電動機馬上停頓運轉，閥門關閉，噴頭停頓澆灌。9、故障自動檢測功能：當澆灌系統(tǒng)消滅故障，如水管裂開〔機故障，變頻器故障,電磁閥故障等，水泵馬上停頓運行,電磁閥關閉，故障報警燈閃耀并伴有警笛聲響起.操作人員可以按下“消音”按鈕