智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及使用方法

(完整word智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及使用方法智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)也叫智能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)精細(xì)農(nóng)業(yè)自控系統(tǒng),是托普云農(nóng)物聯(lián)網(wǎng)為保證農(nóng)業(yè)作物需水量的前提下,實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水而提出的一整套解決方案。智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)簡(jiǎn)潔的說就是農(nóng)業(yè)澆灌不需要人的掌握，系統(tǒng)能自動(dòng)感測(cè)到什么時(shí)候需要澆灌，澆灌多長(zhǎng)時(shí)間;智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)可以自動(dòng)開啟澆灌,也可以自動(dòng)關(guān)閉澆灌;可以實(shí)現(xiàn)土壤太干時(shí)增大噴灌量,太濕時(shí)削減噴灌量。一、智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)上述功能就要充分利用可編程掌握器的掌握作用。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感測(cè)土壤濕度的功能必需要有土壤濕度傳感器。要實(shí)現(xiàn)澆灌水量的多與少的調(diào)整,必需要有變頻器.在可編程掌握器內(nèi)預(yù)先設(shè)定50％—60%RH為標(biāo)準(zhǔn)濕度，傳感器采集的濕度模擬信號(hào)經(jīng)A/D針對(duì)澆灌水利用系數(shù)較低,文中提出一種基于嵌入式智能澆灌掌握系統(tǒng)。依托無(wú)線傳感器網(wǎng)(完整word計(jì)算灌水量，掌握澆灌設(shè)備工作實(shí)現(xiàn)智能澆灌；依托Internet0。60。9。系統(tǒng)結(jié)合了無(wú)線傳感、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，解決了準(zhǔn)確農(nóng)業(yè)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)涉及到傳感器技術(shù)、自動(dòng)掌握技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等多種高技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用使我國(guó)的農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變奠定了重要的根底。壤的濕度。有爭(zhēng)論現(xiàn)實(shí),和傳統(tǒng)澆灌系統(tǒng)相比，智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的本錢差不多，卻可節(jié)水16％302023二、智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景澆灌造成水資源大量鋪張美國(guó)每年鋪張掉的水資源高達(dá)8,520億升，而假設(shè)安裝一種智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)則可有效地掌握水流量，到達(dá)節(jié)水目的。HydroPoint公司負(fù)責(zé)可持續(xù)領(lǐng)域業(yè)務(wù)的ChrisSpain援引美國(guó)用水工程協(xié)會(huì)的報(bào)告稱，美國(guó)住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)的草坪、植物澆灌用水鋪張了30300％。(完整(完整word版)智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及使用方法4,500Spain58％,這些被鋪張的水54.4在中國(guó)農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的80％左右，由于農(nóng)業(yè)澆灌效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國(guó)家已達(dá)70％～80%,因而，解決農(nóng)業(yè)澆灌用水的問題，對(duì)于緩解水資源的緊缺是格外重要的.我們的智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生了。不僅美國(guó)，英國(guó)也開頭關(guān)注節(jié)水問題。英國(guó)節(jié)能信托基金會(huì)和能源部警告，隨著越來越多的家庭開頭節(jié)約能源，使用熱水可能會(huì)超過取暖成為制造二氧化碳的主要途徑。三、智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)工作原理A/D模塊轉(zhuǎn)換,將標(biāo)準(zhǔn)的電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為濕度數(shù)字信號(hào)，輸入到可編程掌握器?？删幊陶莆掌鲀?nèi)預(yù)先設(shè)50％-60%RH50%—60％RH范圍內(nèi),超出這個(gè)范圍,小于這個(gè)范圍三種狀況?？删幊陶莆掌鲗⒄莆招盘?hào)傳給變頻器，變頻器依據(jù)濕度值，相應(yīng)的調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵從水源抽水,需要澆灌時(shí)，電磁閥就自動(dòng)開啟,通過主管道和支管道為噴頭輸水，噴頭以各自的旋轉(zhuǎn)角度自動(dòng)旋轉(zhuǎn).澆灌完畢時(shí)電磁閥自動(dòng)關(guān)閉。為了避開離水源遠(yuǎn)的噴頭不能被供給足夠的壓力，在電磁閥的一側(cè)安裝一塊壓力表,保證個(gè)噴頭的水壓滿足設(shè)定的噴灌射程，避開發(fā)生由于水壓缺乏，噴頭射程削減的現(xiàn)象。整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)草坪澆灌的智能掌握.綜上所述，要實(shí)現(xiàn)智能澆灌,系統(tǒng)需要有可編程掌握器、傳感器、A/D模塊、變頻器、電動(dòng)機(jī)、水泵、電磁閥、管網(wǎng)和噴頭等設(shè)備.①可編程掌握器:負(fù)責(zé)發(fā)出和接收各種運(yùn)行程序指令，是整個(gè)掌握系統(tǒng)的中樞局部。②傳感器：由于本次設(shè)計(jì)時(shí)間比較倉(cāng)促，無(wú)視了溫度對(duì)澆灌的影響，因此沒有使用溫度傳感器，只使用了土壤濕度傳感器.通過傳感器采集土壤里的濕度信號(hào)，推斷是否需要澆灌。③A/D模塊:由于可編程掌握器不能接收模擬信號(hào)，所以需將傳感器的電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào).④變頻器：通過轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整噴灌流量，到達(dá)節(jié)水的目的。⑤電動(dòng)機(jī)、水泵:由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵從水源抽水，為噴灌系統(tǒng)供給肯定的壓力。⑥電磁閥：掌握噴頭的噴灌與否。⑦噴頭：實(shí)現(xiàn)均勻噴灑，便于充分吸取.⑧管網(wǎng)：澆灌系統(tǒng)輸送水的管路.四、智能節(jié)水澆灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)1、系統(tǒng)模塊化、層次化設(shè)計(jì)，以提高效率，增加可維護(hù)性，便于擴(kuò)展；2、敏捷的硬件配置，用戶可以任意升級(jí)、更換被控硬件設(shè)備，而不需要更換軟件；3、人機(jī)界面友好，實(shí)現(xiàn)澆灌過程的無(wú)人值守,削減人員的工作強(qiáng)度,提高澆灌效率；4、抗電磁干擾的力量強(qiáng)，保證系統(tǒng)在野外強(qiáng)電磁干擾的惡劣環(huán)境下能牢靠地運(yùn)行;5、故障自動(dòng)檢測(cè)功能，提高系統(tǒng)的強(qiáng)健性，各種設(shè)備的布局要求美觀。9為了最大限度地節(jié)約噴灌用水和實(shí)現(xiàn)智能掌握，澆灌系統(tǒng)必需具備以下功能：1、數(shù)據(jù)采集功能：可接收土壤濕度傳感器采集的模擬量。模擬量信號(hào)的處理是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)〔A/D〕。2、掌握功能：具有定時(shí)掌握、循環(huán)掌握的功能，用戶可依據(jù)需要敏捷選用掌握方式。①自動(dòng)掌握功能：可編程掌握器通過程序?qū)鞲衅鳈z測(cè)的濕度信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)濕度則調(diào)小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速〕則自動(dòng)調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)展?jié)补嗖僮?。②定時(shí)掌握功能：系統(tǒng)可對(duì)電磁閥設(shè)定開、關(guān)時(shí)間，當(dāng)澆灌的濕度值到達(dá)設(shè)定的濕度值時(shí)，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停頓澆灌。③循環(huán)掌握功能:用戶在可編程掌握器內(nèi)預(yù)先編好掌握程序,分別設(shè)定起始時(shí)間、完畢時(shí)間、澆灌時(shí)間、停頓時(shí)間，系統(tǒng)按設(shè)定好的時(shí)間自動(dòng)循環(huán)澆灌。變速功能：當(dāng)前所測(cè)的土壤濕度值與預(yù)先設(shè)定的最適宜草坪生長(zhǎng)的濕度值50％—60％RH比較，分為大于、等于、小于三種結(jié)果，即可將濕度分為高濕度、中濕度、低濕度三種狀態(tài)。在掌握面板上表現(xiàn)為高濕度、中濕度、低濕度三個(gè)指示燈。變頻器依據(jù)土壤濕度的三個(gè)狀態(tài)自3三個(gè)指示燈。4、自動(dòng)轉(zhuǎn)停功能：掌握系統(tǒng)依據(jù)土壤的干濕度狀況自動(dòng)啟動(dòng)噴灌，掌握電動(dòng)機(jī)以所需的轉(zhuǎn)5255障指示燈閃耀報(bào)警，過載消退后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn).6、陰雨天自動(dòng)停頓：利用濕度傳感器的開關(guān)量作為一個(gè)可編程掌握器的輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)控制相關(guān)程序的功能。7、省電功能：定時(shí)掌握器在斷電時(shí)正常計(jì)時(shí),故承受其作為可編程掌握器的電源掌握.在定時(shí)澆灌掌握時(shí)間之內(nèi),由定時(shí)器接通可編程掌握器的電源，可編程掌握器按預(yù)先編制的程序依次翻開各掌握設(shè)備電源，并依據(jù)輸入信號(hào)的變化隨時(shí)調(diào)整程序的執(zhí)行。在非系統(tǒng)工作時(shí)間里,定時(shí)器自動(dòng)斷開可編程掌握器的電源，這樣既削減了系統(tǒng)消耗的電能又延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。8、急停功能:當(dāng)消滅緊急意外事故時(shí)，按下急停按鈕,電動(dòng)機(jī)馬上停頓運(yùn)轉(zhuǎn)，閥門關(guān)閉，噴頭停頓澆灌。9、故障自動(dòng)檢測(cè)功能：當(dāng)澆灌系統(tǒng)消滅故障，如水管裂開〔機(jī)故障，變頻器故障,電磁閥故障等，水泵馬上停頓運(yùn)行,電磁閥關(guān)閉，故障報(bào)警燈閃耀并伴有警笛聲響起.操作人員可以按下“消音”按鈕