自动滴灌系统

1、滴灌系统的自动化控制的研究 （2）3.5.2 数据输入在读数记录屏幕中可以人工录入和显示田间实际收集的数据，如土壤水分张力计 的读数、作物籽粒大小。 有关作物的数据可以测定得到， 作物生长参数与土壤水分含量相关联可以确 定作物生长期的水分需求量。 气候数据资料可以人工输入或由气象站自动装载。 天气数据参数的个数 没有限制，它可以与任一个作物生长测定值和任一水平的土壤水分含量相关联制作相互作用关系图。 从气象数据资料中可以得到蒸发损失的总水分量的数据并且把它与测定的日水分使用量相比较来调 整该地区的作物灌溉计划。3.5.3 软件的数据处理利用滴管软件可以计算使土壤剖面达到灌溉饱和点所需的准确时间

2、数。同 时计算自从播种或其他生长时期（如发芽、开花等）以来的天数，使土壤水分能够与过去多年的作物 生长资料数据参数同步分析， 以确定作物水分利用效率。 使用作物累积日水分方程。 能够很好地评估 作物总产量，尤其是对于玉米、小麦和棉花。可以通过作物水分方程和气象资料估算理论产量。通 过速率方程， 计算作物生长速率。 计算作物当前日水分利用量占整个生长季日水分利用量地比例。 同 时也可计算不同水分含量地土壤水分变化速率，这些速率地变化表明土壤紧实问题和土壤干旱地程 度。滴灌软件可以分析某一作物在生长季内日水分利用状况地资料。 结合现代先进地土壤水分测定仪 器使用，该软件能够指导我们最有效地利用有限

3、的水资源获得最大农业效益。 例如能够确定每次灌溉 的准确时间和灌水量。 同时减小过量灌溉和水分不足对产量的影响。 建立各种不同作物之间水分利用 及水分利用效率的差异； 建立如不同品种、 土壤紧实情况、 不同的耕作史等不同条件下水分利用及水 分利用效率的差异； 建立现代耕作技术和传统耕作技术条件下的水分利用效率的关系。 确定灌溉和降 水的利用效率， 用以观察分析根系吸收水分模式。 有助于合理管理地下水和盐化问题， 能够减少土壤 养分的淋溶损失问题。 建立土壤水分含量、 作物长势及天气状况的数据库以使作物产量和质量获得持 续稳定的提高，使高效农业可持续发展。3.6灌溉自动化控制系统要实现灌水的自动

4、化， 必须有自动灌溉控制器， 该装臵由土壤湿度传感器、 控制器和电磁阀组成， 能够按土壤墒情和作物需水特性实施自动灌溉（沟灌、喷灌、滴灌、渗灌），达到高产、高效、和节 水的目的。适用于庭院花圃、苗圃、果园、菜地和农地。随着经济发展，庭院花圃、苗圃水分的自动 灌溉倍受欢迎。它能省水省事，使花木生长更好。一亩庭院花圃、苗圃地投资1.01.5 万元，可以建立自动灌溉控制系统。自动灌溉控制系统可以实现科学灌溉，节能、省水，使菜地和农地产量和质量 明显提高。智能化，精准化灌溉技术是伴随着计算机应用技术、传感器制造技术、塑料工业技术的提 高而逐步实现的自动化计算机灌溉控制系统大约在 80年代初由雨鸟公司、

5、摩托罗拉等几家公司开发、研制成功, 并投入使用。由于技术复杂、应用难度大，价格高昂，这种控制设备最早应用于高尔夫球场灌溉系统 的控制上。90年代，计算机工业的硬件、软件飞速发展，使得灌溉系统中央计算机系统操作难度越 来越小，功能越来越丰富，价格也逐渐降了下来。这种系统在园林绿化上用得也越来越多了起来，雨 鸟公司针对不同用途，研制、开发出了中央计算机控制系统：Maxicom智能化灌溉中央计算机控制系统具有如下功能： 动采集各种气象数据，计算并记录蒸发蒸腾量 ET; 根据前一天的ET值自动编制当天灌溉程序并实施灌溉； 可由连接的土壤湿度传感器、风速传感器、雨量传感器等干涉程序，启动、关闭、暂停灌溉

6、系统； 连接流量传感器可自动监测、记录、警示由于输水管断裂引起的漏水及电磁阀故障；最大 限度利用管网输水能力； 运行程序而不起动灌溉系统（干运行），测试程序合理性，不合理时预先修改； 自动记录、显示、储存各灌溉站的运行时间；自动记录、显示、储存传感器反馈数据，以 积累资料，修改程序，修改系统等。滴灌系统的自动化控制的研究（2）2006-2-1 16:29:00 来源：中国自动化网2.3评价从整体上来看，XX白果园的滴灌系统是建设的比较完善的一套滴水灌溉系统，设计施工都符 合现代滴灌的要求，是一套先进的现代化滴水灌溉系统，而且产生了很好的经济效果。不过当时 考虑到经济条件的限制，其毛管采用了单行

7、直线布臵，灌水均匀度不高，鉴于对多种毛管布臵 形式的比较分析，笔者认为百果园应改进为双行毛管平行布臵；而且其控制系统自动化程度不 高，全园仅能使用微机控制电磁阀的开启，不能精确实现作物的轮灌、对灌水时间和灌水量都 不能实现有效的控制，故需进一步对其控制系统加以设计改进。正在建设的二期工程应该吸收 一期工程中的好的经验，改进一期工程中的不足，特别是应该实现灌水的全自动控制。3灌溉自动化控制系统灌溉中的滴灌系统，能很方便实现自动化控制，灌水的自动化控制能有效的实现节水灌溉, 也是农业实现现代化的要求。对微灌的自动化控制，根据控制系统运行的方式不同，一般可分 为手动控制、半自动控制和全自动控制三类：

8、 手动控制系统系统的所有操作均由人工完成，如水泵、阀门的开启、关闭，灌溉时间的长短，何时灌溉 等等。这类系统的优点是成本较低，控制部分技术含量不高，便于使用和维护，很适合在我国 广大农村推广。不足之处是使用的方便性较差，不适宜控制大面积的灌溉。 全自动控制系统系统不要人直接参与，通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参数可以长 时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。人的作用只是调整控制程序和检修控 制设备。这种系统中，除灌水器、管道、管件及水泵、电机外，还包括中央控制器、自动阀、 传感器（土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等）及电线等。 半自动

9、控制系统系统中在灌溉区域没有安装传感器，灌水时间、灌水量和灌溉周期等均是根据预先编制的 程序，而不是根据作物和土壤水分及气象资料的反馈信息来控制的。这类系统的自动化程度不 等，有的一部分实行自动控制，有的是几部分进行自动控制。为了对先进的滴灌自动化控制系统有具体认识和了解，下面我们将对滴灌的自动化控制作 详细介绍：3.1滴灌首部控制枢纽滴灌自动化系统的基本控制方法有：时间控制、水量控制和反馈控制三种。时间控制系统 是按预定好的时间放水或关水；水量控制系统是按照设计的配水量放水或关水；反馈控制系统 是根据灌区内湿度感受器的反应，然后将信号传送到首部控制枢纽部分来关水或放水。滴灌系 统更便于完全实现自动化，这在地多人少、劳力紧张的边远地区，沙漠地带的防护林区，铁路 路基沿线，经济力量雄厚的城郊蔬菜种植区显得特别重要。目前，国外发达国家在滴灌区普遍 使用了计算机管理系统，并通过专用的滴灌系统软件来控制和检测作物生长、土壤状况和气象 趋势，取得了良好的效果。大大提高了现代化的土壤水分、作物