【灌溉系统】-智能农业灌溉系统方案设计

、、、智能农业灌溉系统方案设计智能农业灌溉系统方案设计智能农业灌溉系统方案设计50%—60%RHA/D针对灌溉水利用系数较低,文中提出一种基于嵌入式智能灌溉控制系统。依托无线传感器网络采集灌区作物需水信息,汇聚到网关节点发送给主控中心,中心主机根据信息确定灌溉状态并计算灌水量,控制灌溉设备工作实现智能灌溉;依托Internet管理员有权对系统远程管理,满足了规模0.60.9。系统结合了无线传感、计算和网络通信技术,解决了精确农业亟待解决的关键技术问题。16%30%。2012智能农业灌溉系统背景1/8灌溉造成水资源浪费8,520HydroPointChrisSpain30%300%。4,50058%，这些被浪费的水54.4在中国农业用水量约占总用水量的80%左右，由于农业灌溉效率普遍低下，水的利用率仅为45%，70%～80%，因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。我们的智能农业灌溉系统在这种背景下应运而生了。结构系统结构

智能农业灌溉系统整体方案图2/8PAGEPAGE3/81、系统模块化、层次化设计，以提高效率，增加可维护性，便于扩展；2、灵活的硬件配置，用户可以任意升级、更换被控硬件设备，而不需要更换软件；3、人机界面友好，实现灌溉过程的无人值守，减少人员的工作强度，提高灌溉效率；4、抗电磁干扰的能力强，保证系统在野外强电磁干扰的恶劣环境下能可靠地运行；5、故障自动检测功能，提高系统的健壮性，各种设备的布局要求美观。通信方式控制系统系统上行数据与下行数据均采用了基于广域网的先进的无线传输方式进行传输。上行数据包括：空气温度、湿度；土壤温度、显度；电磁阀及各控制器的工作状态等信息。下行数据是指中央软件设计数据的传递路径WEB形界面设定每个地块的灌溉策略，实现定时、定量的无人值守的自动灌溉。集群控制田间控制单元田间控制单元A/D电导率pHECpH系统控制方式灵活性灌溉控制系统，具有多种灌溉控制方式：系统可以脱离上微机而常年独立运行，有手动灌溉，自动连续灌溉，自动间隙灌溉等不同灌溉方式，系统可以任意设定轮灌组，每个轮灌组可以设定按照任意天间隔进行灌溉，每天可以设定多组不同启动时间。供电系统六要素气象站由于气象条件的空间变异特征明显，因此在示范区内配备气象数据监测仪器，自动采集所需6功能为了最大限度地节约喷灌用水和实现智能控制，灌溉系统必须具备以下功能：1.。2.控制功能：具有定时控制、循环控制的功能，用户可根据需要灵活选用控制方式。（低于设定值则调大电动机转速，高于设定值则调小电动机转速）则自动调节电动机转速，进行灌溉操作。3.50%—60%RH34.5255.6.7.5/88.急停功能：当出现紧急意外事故时，按下急停按钮，电动机立即停止运转，阀门关闭，喷头停止灌溉。9.故障自动检测功能：当灌溉系统出现故障，如水管破裂（水压为零，传感器故障，电动机故障，变频器故障，电磁阀故障等，水泵立即停止运行，电磁阀关闭，故障报警灯闪烁并伴有警笛声响起。操作人员可以按下“消音”按钮以解除铃响，但故障指示灯仍在闪烁，直到故障消除，故障指示灯才自动停止闪烁。微机控制節水系统可广泛应用于农业或园林灌溉系统的自动控制或手动控制。a．微机控制喷灌和滴灌，大大节省日趋宝贵的水资源，具有巨大的社会效益和经济效益。c．自动灌溉，大大节省人力资源，提高劳动生产率。方案50%—60%RH50%—60%RH水源：包括各种可能使用的水源的类型，如自来水、河流、井水、池塘等。视距离灌溉区的远近而定，重要的是所选水源必须要有足够的供水量。6/8PAGEPAGE9/8电源模块：稳定可靠的电源供应是整个系统安全、可靠运行的重要前提，要求电源模块稳定、可靠，留有一定的功率余量。UPS工作原理1.智能农业灌溉系统工作原理智能农业灌溉系统工作原理A/D50%—60%RH50%—60%RH2.智能农业灌溉系统工作原理图A/D①可编程控制器：负责发出和接收各种运行程序指令，是整个控制系统的中枢部分。③A/D④变频器：通过改变电动机的转速调节喷灌流量，达到节水的目的。⑤电动机、水泵：由电动机带动水泵从水源抽水，为喷灌系统提供一定的压力。⑥电磁阀：控制喷头的喷灌与否。⑦喷头：实现均匀喷洒，便于充分吸收。⑧管网：灌溉系统输送水的管路。意义一、当前临桂县农田水利工程建设存在的问题加强农田水利建设，是提高农业综合生产能力、保证粮食安全的重要保障，也是增加农民收入，改善农民生活环境，推动社会主义新农村建设的重要工作。目前临桂县农田水利仍面临着基础薄弱、机制不活等突出问题，各乡镇农田水利建设仍然处在较低的水平。主要表现如下：1.水利设施陈旧绝大部分水利设施都是沿用上世纪六七十年代修起来的水利系统，设施不足，相当一部分标准不高，工程老化失修，效益严重衰减，抗旱抗洪能力十分有限。随着生产力水平的不断提高，农业生产所要求的条件自然也会越来越高，而水利系统作为农业基础设施的重要组成部分，原有的农田水利建设投入机制、组织方式已不适应新形势的需要，造成农田水利建设的投入呈现不断下滑的趋势，农民群众投工投劳数量大幅度减少，一些农田水利工程无人管护，损坏严重。农田水利建设投入力度的减弱和建设滞后，其发展水平跟不上农业生产力发展水平，不能满足现代农业高节奏的生产需求，不仅直接影响当前的粮食生产，而且严重制约农业综合生产能力的持续提高。2.缺科学统一规划，建设标准低没有符合实际的农田水利建设规划，规划缺乏科学性、合理性，加之资金短缺，导致部分水利设施建设标准低，致使工程效益不高，甚至存在“半拉子”工程、重修建设等现象，水利基础设施薄弱。3.水源林保护力度不足农业生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，森林是陆地生态系统的主体，林业与农业的关系最为密切，林业对农业生产和粮食安全具有直接性、根本性、源头性的不可替代作用。由于各乡镇林业工作部门人力资源紧缺、财力不足，在林业发展方面没有独立的运作能力，加上国家财政对林业的投入落实到乡镇一级的规模太小，林业工作还存在许多急需解决的问题，林业发展水平的低下则导致水土涵养不足，进而直接影响农业生产用水的水源保障，这也间接加大了农田水利系统的压力。4.设计存在缺陷在水利工程设计中，设计单位在整个设计阶段中施工方案基本无比较，只要方案可行即可，技术经济观念不强。招标设计阶段的深度与可研阶段差不多，无设计优化。在进入施工详图设计阶段后，由于业主的干预，设计单位才对设计方案进行较细致地比较，导致进入施工详图设计阶段后设计修改很多。5.施工质量无法控制水利工程施工质量直接关系到水利设施的寿命以及工程的效益。目前，水利工程施工管理水平有了很大进步，但仍存在施工队伍的质量参差不齐、质量监督制度不完善、建设单位管理体系不健全、施工管理中的不正之风等问题，影响工程建设质量。必须采取切实有效的措施，提高施工管理水平，提高工程建设质量。6.资金短缺，管理粗放农田水利建设和管理每年靠国家财政下拨的资金，只能够在原来的基础上对一些薄弱环节或者突然损坏的点进行修补。在新的生产力水平下，当地群众却没有经济能力对水利系统进行有针对性的革新，只能沿用六七十年代的陈旧设施，这些陈旧的设施在新的生产力水平下并不能保证可以满足生产需要,原有的农田水利建设投入机制、组织方式已不适应新形势的需要。已建设的工程管理粗放，缺乏必要的维修改造，存在水库淤积严重，兴利库容减小，调蓄能力降低；灌溉工程达到设计使用年限，老化失修严重；供水管道锈蚀，水量漏失严重等问题。二、加强我国农田水利建设的有效措施要解决农田水利面临的问题，必须敢于创新，探索出一条符合当前发展形势的道路。创新管理和使用机制、激发农田水利的发展活力是农田水利建设的当务之急。这就需要在领导方式、投入方式、建设方式、管理方式、使用方式等方面都进行革新。1.高度重视农田水利建设在政府职能方面，各级政府首先要重视农田水利建设，配合水利部门认真做好农田水利建设规划编制工作。抓紧对农田水利工程进行全面普查，编制农田水利工程建设规划。一方面，对农田水利建设的现状和未来做到“心中有数”。另一方面，也为开展农田水利建设和安排国家补助资金提供依据。水利部门要对工程建设进行有效、有力的监控和指导，组建并完善基层农田水利服务体系，并对农村水利工程的建设和管理提供技术和理论支持。2.加大资金投入在投入方式方面，应该对原来仅仅依靠单一的资金投入和农民自行出工的模式进行升级和优化，调整各级财政支出的结构，把水利建设纳入财政预算范围。同时要继续坚持“政府补助和指导、农民自愿和自主”的原则，充分发挥农民的主体作用，处理好政府与农民在农田水利建设中的关系。此外还应该拓宽资金来源的渠道，健康、稳妥地把市场引入到水利建设当中来，大力发展民营水利。“明晰所有权、开放建设权、搞活经营权”，鼓励和动员私营企业投入农田水利建设。3.建立健全建设管理程序（1）建立完善的管理程序。农田水利工程内容广泛,完善建设管理程序,根据先申请规划审批，再建设施工,后验收交付使用的原则进行,广泛宣传,科学管理,使各地农村中小型水利工程建设不断向规范有序方面发展。（2）建立农田水利建设规划审批制度。规划是水利工程建设的前提，是搞好工程建设,合理利用资源,使工程发挥更大效益的基础依据。（3）推行工程勘察,设计招投标和设计监理制。通过招标投标制，引进竞争机制，促使设计单位具有忧患意识，充分调动设计单位的主动性和积极性，促使设计单位提高设计质量。（4）建立施工准入证制度。施工准入证是指具有一定的水利施工技术和条件，能达到一定的施工管理水平的施工企业，准许其进行水利工程施工的一种制度。已取得水利施工准入的企业，必须具备一定的技术人员。（5）建立竣工验收备案制度和实行严格奖惩制度。（6）全面加强水利工程的使用管理及后期维护。4.加强生态工程建设，引用再生水灌溉技术在进行农田节水建设过程中，应根据当地的降雨情况、地形条件、人口密度、经济条件等进行雨水收集工程的规划，并且进行统一的使用和管理。进行农田节水建设的根本目的是实现人与自然的和谐统一、满足人类生存发展的需求，而不是大肆开发河流。生态工程的实施，应当在充分考虑农业用水量需求的前提下，确保河水的清澈干净，保护鱼虾等水生物。这样一来就能有效治理水土流失，解决水污染问题，进而起到保护生态环境的作用。在研究再生水灌溉技术过程中应将确保灌溉对生态环境和农作物的安全性作为重要指标。因此，应展开污染物对农作物的影响研究、污染物在土壤中的规律研究以及污染物对环境的影响等研究。通过进行再生水灌溉技术研究，选择最佳的灌溉方式、施肥模式来提高农田节水建设的节水效果。农田节水建设工作涉及内容较多、范围较广想要做好农田节水建设工作就必须牢牢把握农田节水建设体系的基本思想，加强各部门、各行业之间的农田节水建设体系的建设，上下联动、