自动灌溉系统

自动灌溉系统

长春大学电子信息工程学院卞忠昊蔡翔付航

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一、作品摘要......................................... - 1 -

二、作品产生的背景和意义 (3)

2.1国内研究现状 (3)

2.2国外研究现状 (3)

三、作品使用说明 (4)

四、作品工作原理 (5)

五、参考文献 (6)

一、作品摘要

我国研究现状：

课题背景及目的我国水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾突出。传统灌溉设备单一，灌溉难度大，费时费力，严重制约我国社会经济的发展。因此需要合理灌溉，发展自动灌溉系统。发展自动灌溉系统对于缓解水资源紧缺矛盾、节约劳动力，扩大灌溉面积、实现“两个转变”、可持续发展战略、提高农业综合生产能力具有十分重要的意义。合理的灌溉是农作物正常生长发育并获得高产的重要保证，可取得良好的生理效应和生态效应，增产效果显著。国外一些喷灌系统设备结构复杂、成本较高，其安装和维护过程都很复杂，不适合在我国使用。我国制造的喷灌设备成本相对低廉，但是由于绝大多数采用的是普通继电器控制系统，调试与维护困难，灵敏度不够高，不能实现定时定量喷灌，其产品市场占有率很低。

国外研究现状：

目前世界上灌溉技术比较先进的国家主要是西欧的荷兰、法国、英国、意大利、西班牙，美国，中东的以色列，亚洲的日本等。这些国家自动灌溉的研究起步早，发展快，综合环境技术水平高。一些技术先进的国家在自动灌溉控制发展的基础上，更不断研究各种最新的灌溉控制技术及不同作物的不同营养液配方及营养液自动混合技术，并及一步发展成灌溉专家系统。同时不断的把先进的控制技术应用于灌溉系统中。

世界上灌溉技术的发展最具有代表性的国家首推以色列。以色列拥有像耐特费姆、普拉斯托、美滋一雷鸥等多家世界著名灌溉公司。并已经出现了在家罩利用电脑对灌溉过程进行全部控制(无线、有线)的农场主。以色列开发出多个系列的农业自动灌溉的配套阀门，如电动和水动遥控电磁阀、减压阀、调压阀、安全或止回阀、逆止阀和流量控制阀等

二、作品产生的背景和意义

自古以来，我国就是一个以农业为主的国家，即便到了现代社会，农业仍是我国国民经济的基础。但我国农业生产效率低下，长期以来一直以经验种植为主，农业生产效率仅为发达国家的1/10。为解决三农问题，国家正大力发展现代农业，温室是其中一个重要的组成部分，可增加作物年均成熟次数，增大作物产量，提高农业生产效率，因此，大力发展温室产业，对我国这样一个人口多耕地少的国家而言具有极大的战略意义。目前，我国的温室面积已突破210万hm2，总面积达世界第一，但我国温室管理水平落后，大多控制系统采用定时控制或者手动控制方式。在灌溉管理方面，通常存在浇水不及时、不均、灌水不足或过量灌水等现象。

自动灌溉系统通常对作物根系的土壤湿度进行实时监测，获得作物根系的需水量，以此作为自动灌溉的依据。温室自动灌溉可实现土壤湿度和营养成分的有效管理，是保证设施作物优质高产的重要措施。随着精准感知技术、定量控制技术的迅速发展,自动控制技术在节水灌溉中有了新的发展，通过灌溉控制器适时、适量地灌水，在节省水、人工和提高作物产量方面取得了一定的成效，可显著提高灌溉精准度，提高水的利用率。

本文设计一种操作简单、精确灌溉的低成本自动化控制灌溉系统，使之既能保证植物的良好的生长状态，又能做到尽量节水，对温室农业的发展具有重要意义。

三、作品使用说明

1.给系统供电，把湿度传感器插入土壤

2.将电机和阀门连接，即可实现干旱时自动灌溉湿度采集电路；

土壤湿度传感器；

四、作品工作原理

所谓的自动化控制灌溉即利用田间布设的相关设备采集或监测土壤信息、田间信息和作物生长信息，并将监测数据传到首部控制中心，在相应系统软件分析决策下，对终端发出相应灌溉管理指令。

本产品通过一个湿度传感器采集土壤湿度并将数据传给单片机，并根据数值大小觉定灌溉阀门开闭.

本产品采用五点取样法，在五个点分别采集土壤湿度，然后求平均值判断是否打开阀门灌溉。

五、参考文献

[1]王飚，等.我国水稻收割机的发展现状及发展方向.农机化研究，2013（10）：226-227.

[2]王玉霞，秦洪彬．水稻收获机械化的现状及发展趋势［J].中国新技术新品,2009(18):231．

[3]黄继昌，等.传感器的原理及应用实例.北京：人民邮电出版社，1998.

[4]单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用.北京：国防工业出版社，1999.

[5]张培仁.传感器原理、检测及其应用.北京：清华大学出版社，2012.

[6]郁有文,等.传感器原理及过程应用.西安：西安电子科技大学出版社，2008. [7]张维胜.倾角传感器原理和发展.技术与应用[A]，2002（4）：18.

[8]王俊.霍尔传感器及其性能优化.电子产品及可靠性试验，2008（2）：10-13.

[9]陈特放.霍尔传感器在机车测速中的应用.电气时代，2006（4）：114-115.

[10]陈照章，朱湘临.光电测速传感器及其信号调理电路.传感器技术，2002（8）：54-55. 3