节水灌溉系统的设计开题报告

毕业设计开题报告题目：节水灌溉系统的设计学号：学生姓名：专业：电气工程及其自动化指导教师：毕业设计开题报告．文献综述：1.1本课题的意义到2030年，我国人口将达到16亿，需要粮食7亿吨左右，为保证粮食与其他农产品的供给，灌溉面积必须达到6000万吨左右，否则指标难从实现。然而，我国是缺水国家，尤其北方广大地区水资源供给已严重不足，在未来30年内，随着人口的增加，农业供水只能维持在目前的4000亿m³水平上，唯一的出路只能是节水灌溉，提高水的利用率，把灌溉水利用率从目前的0.45左右提高到0.65。在我国，由于独特的地理环境及气候，降雨时空分布不均，农业生产对水的依赖性呈稳定态势，但从长远看，随着工业，城市，生活，生态用水的不断增加，由于新增加水资源的开发潜力越来越小，开发代价越来越大，因此乃将有一部分灌溉用水转为其他70所限，灌溉用水效率仅有水资源短缺的主要对策之一。如何通过各种节水措施，有效地提高灌溉水资源的使用效率是发展农业节水的根本任务。近年来，随着人口增加，经济发展和城市化水平的提高，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水与水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素，而且加剧358亿m水300亿m³。20世纪902000h600多个城市中有一半以上发生水危机，北方河流断流的问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2k㎡。随着经济的发展，工业、城镇、农业用水矛盾日益尖锐。在这一矛盾斗争中，农业用水逐渐被工业和城镇用水挤占。全国80%的水库，近十年来都不同程度地调整了供水80年代的年用水3912亿m³，下降到1993年的3850亿m³，减少了62亿m³。而同期工业用却从每年523亿m³，增加到1400亿m³，增加了1.7倍。农业用从占总量的85%下降到72%，今后还将继续下降，农业用水总量不但不可能增加，还可能减少。因此发展农业的根本出路在于节水。节水灌溉已不仅仅是技术问题，而是直接关系到农业发展的根本是实现水资源的毕业设计开题报告可持续利用战略和实现从粗放到集约经营战略的具体体现。目前，我国农业用水比重已从1980年的88％下降到目前的70％左右，今后还会继续下降，农业干旱缺水的局面不可逆转。我国农业灌溉用水量大，灌溉效率底下和用431.0kg70％～802.0kg以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时量的“精细灌溉”，真有重要的现实意义和深远的历史意义。1.2国内外发展状况度等的总称。灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源农艺及生物节水技术和节水管理技术。节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面：（1）灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。（2）节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失，提高灌溉效率。（3）农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。（4）节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术，土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等是维系节水灌溉能否持续发展的基础。自20世纪60喷灌机及人工移管式喷灌机作为受欢迎的三大类机型大面积推广。近年来喷灌技毕业设计开题报告林赛公司在平移式喷灌机上对喷头装置和喷洒方式进行了改进，水量损失大大减0.9较多的“先天不足”弊病。在综合利用机型上，英国、美国等国将平移式喷灌机作的所有老观念种植环节的耕、耙、播、收等，还可以完成其它许多新作业项目。20世纪80年代发展起来的微灌技术，近10余年来有了很大的进步，随着设用到有作物的各处，包括林园、阳台、花园，甚至于室内装饰植物。近几年微灌设备有很大突破，80年代仅灌水器(滴头、微喷头等)有100余种，现在逐步淘汰，式，使出水孔口相对变大不易堵塞；射程相对增加使喷灌强度变小，均匀度提高；水滴直径绝大多数为细小水滴而不是雾状使能耗大大减少。世界各国如美国、日本、印度、前苏联、巴基斯坦、伊朗、加拿大等，由于渠道渗漏损失的水量很大，均非常重视并积极开展渠道防渗工程研究和建设工作。19461990年美国共建防渗渠道9656km。目前已形成统一的设计和施工技术标准，施工机械化程度高，工程1/3在发展推广中。日本也十分重视渠道防渗，现有干、支渠道已经全部防渗，田间渠施工为主，渠道防渗工程标准高、质量好。近10余年来，世界上兴起了研究新型地下灌溉热潮，地下灌溉不仅在机理上、技术上、经济上而且在生态环境保护上、水资源保护上都被认为是最有发展前途的节水灌溉技术。这种技术主要用在草地、法国、日本、俄罗斯及我国等研究较多，发展较快，面积在稳定增加。截止到20059.288.48毕业设计开题报告地上灌溉面积0.80亿亩。节水灌溉工程面积为3.20亿亩，其中耕地上节水灌溉工程面积2.95亿亩；非耕地上约为0.25亿亩，主要为林果草节水灌溉。在耕地上节水灌1445499334184932万亩。目前，全国有效灌溉面积上节水灌溉工程面积比例为34.8%，全国灌溉水利用率约为45%。根据水利部最近编制的《全国节水灌溉规划》，为高效利用我国的水资源，保障国家粮食安全、促进经济社会持续健康发展，“十一五”期间需发展耕地节水灌溉工程面积1.5350550万亩、节水措施面积220204.7溉面积1300万亩、林果节水灌溉面积1700万亩、节水措施面积1.5亿亩。近几年来围绕大中型灌区节水改造项目、农业综合开发水利骨干项目、国家级节水示范市、国家和省级节水增效重点县、国家节水增效示范项目建设等，建成了400多个不同规模的以节水灌溉技术为支撑的农业科技示范园，这些科技示范园初步形成了从输水到灌水、从工程到管理、从微观到宏观的立体化、多样化、系统化农业节水格局。目前我国推广的节水灌溉技术有渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多种形式，不同的地区宜采用的节水灌溉技术也不同，大、中型灌区适宜推广渠道防渗技术，井灌区和小型灌区宜推广低压管道灌溉技术，经济条件好的地方提倡采用喷灌技术，在果园、菜园及其他经济作物种植区适合发展微、滴灌，西北干旱地区应推广雨水集流、水窖滴灌技术，南方水稻产区则应推广水稻节水灌溉技术，各地要根据其经济发展水平，合理确定技术方案。结合水利产权制度的改革，对建立适合市场经济要求和农村特点的“多元化”运行管理机制作了尝试。其中节水灌溉工程产权制度改革和对灌区建设自主管理灌排区的探索都取得了成功经验。在井灌区推广应用射频卡控制灌溉，有力地促进了管理水平的提高。目前国外灌溉控制器已逐步趋于成熟、系列化，并朝着大型分布式控制系统和小面积单机控制两个方向发展，产品一般都能与微机进行通信，并由微机对其施行控制。而在我国，虽然有多家研制灌溉控制器．但多数是小规模、实验和理论的探讨，面且开发出来的产品价格昂贵，农民尽管知道能节能、节水、增产，但由于一次性投资太大，多数农民承受不起，所以根本无法普及应用。毕业设计开题报告参考文献：[1]刘根深.GPS节水灌溉系统的研究.农业工程学报，2006，1（2）：24-27[2]景东升.单片机自动灌溉控制系统研究.北京农业工程大学，2004[3]武庆生.仇梅.单片机原理与应用.电子科技大学出版，2009,12[4]朱定华.单片机原理与接口技术.电子工业出版社，2006.4[5].纪节水农业中的高新技术重点研究领域.农业工程学报，2008,10(6):16-18[6]许一飞.国外农业高效用水的研究就应用及发展趋势.节水灌溉，2008,3（530-31）[7]吴普特.牛文全，郝宏科.现代化高效节水灌溉设施.化学工业出版社，2007,5[8]张兵.节水灌溉自动化控制器的设计与研究，2009.7[9]纪晓华.汤方平.灌区灌溉自动化监控系统的设计与研究.灌溉排水，2008(2):25-27[10]赵负图.现代传感器集成电路.人民邮电出版社，2008,10[11]张文革.智能化灌溉控制器.喷灌技术，2007[12]吴晓光.我国滴灌技术应用发展若干问题分析.节水灌溉技术，2004.6[13]李锐.单片机实现自动灌溉及施肥系统.计算机应用，2008，21（3）：219-221[14]周长城.数据采集与处理技术.信号处理应用，2006.8[15]袁军.单片机实现自动灌溉及施肥系统.中国电子技术，2009.3[16]冯晓波.灌溉自动化的基本原理.中国农村水利水电，2005.7[17]王洪亮.自动控制器的设计与研究.中国农村水利水电，2005.7[18]汤广民.节水灌溉与农业可持续发展，2007.3[19]张正喜.单片机应用系统的抗干扰软件设计.计算机信息，2007毕业设计开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径：2.1课题任务内容：节水灌溉是节能的研究课题之一，利用单片机对土壤多个点的湿度进行检测，根据湿度要求，设计驱动电路，对灌溉点进行灌溉控制。设计要求：设计土壤湿度多点检测电路；设计驱动电路实现灌溉；设计显示电路实现对土壤的检测和灌溉点的显示；实现系统的抗干扰。；2.2拟采用的研究手段及途径通过本课题的设计，使学生能够根据所学的测控知识实现对节水灌溉控制系统的解决方案。能够根据设计要求，采用集成电路芯片和电子元器件，设计电子电路，并对电路进行分析和理论证明，能够编程实现对电机的控制。培养学生编程的能力，实现软件和硬件的有机结合。技术指标为：土壤湿度范围：0～；检测精度：±毕业设计开题报告选用STC89C52RC单片机，STC89C52RC是采用8051核的ISP（InSystemProgramming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8KBytes的可反复擦写1000次的FlashMCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。STC89C52RC系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机，全新的流水线/精简指令集结构,内部集成MAX810专用复位电路。温湿度传感器为核心部件，可连接上海裕实自动化设备有限公司生产的各类变送器或直接连接单片机使用。具有非常高的一致性，可完全互换，湿度最高可达到±。铜烧结网的防护加强了探头的耐温、耐压、耐损能力，适合0～100%RH-40～+123.8℃；湿度测量精度：±4.5%RH温度测量精度：±0.5℃响应时间：8s(tau6