我国节水灌溉自动控制系统研究急需解决的问题
要注重自动灌溉执行机构如控制阀、自动阀门等的开发和系列化。以作物生长环境预报、作物水分动态监测信息与作物生长信息的结合为基础,运用自动控制技术、数据通讯技术和网络技术建立具有监测、传输、诊断、决策功能的作物精量控制灌溉系统;研制智能化的灌溉信息采集装置、田间灌溉自动控制设备、智能化灌溉预报与决策支持软件。
要注重自动灌溉执行机构如控制阀、自动阀门等的开发和系列化。以作物生长环境预报、作物水分动态监测信息与作物生长信息的结合为基础,运用自动控制技术、数据通讯技术和网络技术建立具有监测、传输、诊断、决策功能的作物精量控制灌溉系统;研制智能化的灌溉信息采集装置、田间灌溉自动控制设备、智能化灌溉预报与决策支持软件。
大田智能灌溉系统是基于物联网、lora无线传输技术的发展,以数据化,精细化、多样化的方式进行控制的新型灌溉方式。这种灌溉方式可以根据土壤中的水分含量,作物种类以及需水量作为参考依据,在土壤中运用PH值传感器、土壤温湿度传感器等感知设备,检测土壤中的各项参数,计算出灌溉量,在按照喷灌、滴灌的方式输送至作物根部区域,从而令作物的根系土壤始终保持疏松以及合适的含水量,浸润作物根系发育生长区域,保障作物的健康成长。
在选取灌溉方式时,应根据实际的耕地情况及水源情况进行合理分析,以最少的投入获得理想的回报。如今,农业物联网技术与农业特点相结合的方式,大力发展高效节水灌溉技术及工程。针对农业传统灌溉方式,智能灌溉系统灵活应用,满足多种场景下的灌溉需求。
通过智能灌溉控制器采集三层土壤水分数据,通过数据分析决策智能控制区域内阀门的开关,实现按需灌溉。同时,用户可以设置区域内的土壤温湿度上下限。 设定下限时,无论此时是否设定灌溉程序,阀门都会自动开启; 当土壤水分高于设定的上限时,无论此时阀门灌溉程序是否正在进行,阀门都会自动关闭。
智能灌溉控制系统,基于物联网、排水、微灌溉、无线通讯等技术,监测灌溉区域的实况,云平台配合设定的灌溉策略,自动进行灌溉作业。配合喷灌、点滴、洒水、滴水灌溉系统,农业灌溉率约70%以上。实施节水灌溉工程后,可以减少灌溉过程中劳动力的配置,滴灌水通过局部湿润灌溉,可以减少田地土壤柔软、通气性好、易溶解的肥料、植物生长调节剂、内吸入杀虫剂等水的滴入,可减少中耕、施肥、药的喷洒、可以减少锄草等的作业次数和劳动力的投入,节省大量的人力物力。
农业节水灌溉是目前农业领域正在主抓的一项课题,实现节水灌溉一方面要减少农业水资源的使用量,而另外一方面则是要减少资源浪费,提高水资源的利用率。在开展农业节水灌溉的过程中,现代科技的应用必不可少,而典型的科技代表应用就是智能灌溉系统。
智能灌溉解决方案自动存储检测到的历史数据,且以一分钟一次的频率存储,管理者可结合历史数据来总结归纳太阳辐射度、水分蒸发规律等,优化灌溉计划,以满足农作物生长为前提,尽量节约灌溉用水,逐步缓解水资源的紧缺问题。
滴灌智能控制系统也叫智能滴灌系统,是为实现现代农业所提倡的节水、节肥、省力、高效而研发出的一种自动化控制灌溉浇水系统。滴灌智能控制系统是将灌溉节水技术、农作物栽培技术及节水灌溉工程的运行管理技术有机结合,同时集电子信息技术、远程测控网络技术、计算机控制技术及信息采集处理技术于一体,通过计算机通用化和模块化的设计程序,构筑供水流量、压力、土壤水分、作物生长信息、气象资料的自动监测控制系统,进行水、土环境因子的模拟优化,实现灌溉节水、作物生理、土壤湿度等技术控制指标的逼近控制,从而将农业高效节水的理论研究提高到现实的应用技术水平。
系统硬件配置高,性能稳定,性价比高:系统控制硬件一般采用PLC和触摸屏,执行机构一般采用进口电磁阀、水泵,保证了系统的可靠性和稳定性。智能灌溉、施肥控制系统主要用于农田、园林、设施农业等领域的日常灌溉控制和管理,通过现代化的科学技术手段,达到降低人力成本,提高自动化生产效率,节约水资源的目的。
根据现场应急情况,智慧园林灌溉控制系统具体应用设备灵活选配,以LORA无线通讯网络,实现远距离大面积浇灌,手机APP可以随时随地调整浇灌配置,发挥移动操作终端的优势。弥补自然降水在数量上的不足与时间上的不均、保证适时适量地满足草坪生长所需水分的重要措施。
通过定时设定,自动灌溉控制器能精准控制水流通的时间段,然后通过管道组成的滴灌网络,最后经每个管末端的滴灌头均匀流出,从而达到定时定量均匀提供植株水分的目的。这就是一个适合家庭使用的简易自动滴灌系统,也称微灌溉系统。
节水灌溉的概念理解:节水灌溉是一个传统意义上的提法,主要是由于泛北方地区因为水资源极为匮乏,没有滴灌等节水灌溉设施就很难发展农业。因此,在这些地区对滴灌、微喷等智慧灌溉系统的最早最大的诉求就是节水,而且政府也特别愿意看到节水这类词眼。