智能灌溉系統(tǒng)的研發(fā)背景和工作原理介紹
中國有幾千年的農耕文明。隨著耕作方式的進化,各種灌溉方式和灌溉工具也在進化,智能灌溉系統(tǒng)應運而生。該系統(tǒng)的應用不僅解決了傳統(tǒng)灌溉浪費水資源和人力物力的問題,而且改善了土壤環(huán)境,有利于植物的健康生長。
中國是農業(yè)大國,這也意味著是用水大國。此外,我國水資源極度短缺,水資源危機已成為制約經濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素。 中國農業(yè)用水量約占總用水量的80%。由于農業(yè)灌溉效率普遍較低,水資源利用率很低,解決農業(yè)灌溉用水問題,緩解水資源短缺十分重要。在此背景下,智能灌溉系統(tǒng)應運而生。
智能灌溉系統(tǒng)根據(jù)可編程控制器中預編的程序,按照一定的灌溉水量自動灌溉,減少了人力的參與,其作用只是調整控制程序和檢修控制設備。 系統(tǒng)工作時,濕度傳感器采集土壤中的干濕度信號,檢測到的濕度信號經過A/D模塊轉換,將標準電流模擬信號轉換成濕度數(shù)字信號,輸入到可編程控制器。 50%-60%的相對濕度預設為可編程控制器中的標準濕度值。相對于50%-60% RH,實測濕度信號可分為三種情況:在此范圍內、超出此范圍和低于此范圍。 可編程控制器將控制信號傳送給變頻器,變頻器根據(jù)濕度值相應調整電機轉速。電機驅動水泵從水源抽水。需要灌溉時,電磁閥會自動打開,水通過主管和支管輸送到噴頭,噴頭會自動旋轉到自己的旋轉角度。 沖洗結束時,電磁閥自動關閉。 為了避免遠離水源的噴頭無法供應足夠的壓力,在電磁閥的一側安裝了壓力表,保證每個噴頭的水壓符合設定的噴頭范圍,避免了因水壓不足而導致噴頭范圍縮小的現(xiàn)象。 整個系統(tǒng)協(xié)調工作,實現(xiàn)草坪灌溉的智能控制。
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