智能喷灌系统的设计与实现ppt(精)

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智能家居控制技术及应用第9章-智能花园灌溉系统课件

智能家居控制技术及应用第9章-智能花园灌溉系统课件
若要观察温度变化对实验现象的影响,则在配置工具中选择温 度;若要观察湿度变化对实验现象的影响,则在配置工具中选择湿 度。
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智能采光系统实训
u实 训 步 骤 u 步骤6:单击“读地址”,可读取温湿度传感器的地址,如图所示。 说明:温度和湿度在一个模块上检测,网络地址一样。
30
智能采光系统实训
令 实训步骤 与读取的直流电机的地址相比较,如果不相同,在 “ 配置网络
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智能花园灌溉系统应用
u智能花园灌溉系统应用场景
p高尔夫球场绿化灌溉
由此可见,高尔夫球场的灌溉是一个高要求、操作步骤复杂的 过程,智能灌溉系统的产生就节省了很多人力、财力、物力,是高 尔夫球场的灌溉变得智能化、简单化。如图所示。
18
智能花园灌溉系统应用
u智能花园灌溉系统应用场景
p高尔夫球场绿化灌溉
u实 训 步 骤 u步骤 5: 单击“关闭选中端口”,将 USB 串口线与温湿度传感器连 接,打开温湿度传感器(开关置于 “ON” ) ,单击 “ 打开选中端 口”,如图所示。
28
智能采光系统实训
u实 训 步 骤 说明:温湿度传感器同时检测温度和湿度,在实验过程中,改
变的实验变量到底是温度还是湿度,主要看配置工具中选择的是温 度还是湿度。
u ( 3)实时性。阳光照度、降雨量、土壤含水量、土壤养分等信 息数据可以实时通过网络发送给计算机或手机,用户可以随时 随地查看这些信息,实时了解系统的运行状况。
6
智能花园灌溉系统介绍
u智能花园灌溉系统功能简介 u (4)智能化。针对不同的植物及地势进行不同的水量浇灌。系 统可以根据阳光照度、降雨量、土壤含水量、土壤养分自动控 制浇灌水量,并根使土壤湿度保持在植物生长所需要的最佳范 围之内。 u ( 5)无人值守。系统可实现无人值守,在夜间或某固定时段定 时浇灌,减少蒸发。

喷灌系统规划设计 共55页PPT共57页

喷灌系统规划设计 共55页PPT共57页
设计 共55页
31、别人笑我太疯癫,我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣,抱怨者 的牢骚 ,这是 羊群中 的瘟疫 ,我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望, 辛勤耕 耘,忍 受苦楚 。我一 试再试 ,争取 每天的 成功, 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ,我继 续拼搏 。
谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
33、如果惧怕前面跌宕的山岩,生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ,睁大 眼睛, 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ,心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的,也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ,也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。

《喷灌技术》PPT课件精品文档35页

《喷灌技术》PPT课件精品文档35页

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三、喷灌系统的构成

二 • 水源 节 • 管材和管件
• 控制设备 喷 • 过滤装置 灌 • 加压设备 技 • 喷头

2019/9/20
5
四 、喷灌系统技术要素
第 1、喷灌强度

在单位时间喷洒于田间的水层深度,单位一般为
节 mm/h。
喷灌强度过大容易形成地表径流或积水,造成水土流
喷 灌 技
失,水资源浪费,灌溉效果差;反之,喷灌强度过小 ,喷灌时间延长,水分蒸发损失大。
值。

ρ=Cρ* ρs

式中:ρ―喷灌系统中的组合喷灌强度,mm/h;
ρs ―喷头的平均喷灌强度,mm/h; Cρ―换算系数。(图2-10)
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A.单喷头喷洒
圆形:ρ =ρ s

扇形:ρ =Cρ * ρ s,

Cρ随扇形中心角变化

喷 灌 技 术
2019/9/20
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B.单行多喷头喷洒
灌 确定这一定额是为了使灌区获得合理的灌水量,既使植被 技 能得到足够的水分,又不造成水资源的浪费。 术 计算方法:
利用土壤田间持水量资料;
土壤有效持水量资料。
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a.利用土壤田间持水量资料计算
田间持水量是指在排水良好的土壤中,排水后不受重力影
响而保持在土壤中的水分含量。

灌水的上限:土壤水分占田间持水量的80%~100%;

b为相邻支管间距(m)
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10
2、喷灌均匀度
是衡量喷洒在喷灌面积的喷洒水量分布均匀程

度的指标。用喷灌均匀系数表示。

智能灌溉我设计高二综合实践PPT课件

智能灌溉我设计高二综合实践PPT课件

一、市场同类产品调查
关键词“智能灌溉”
了解产品信息,找 到正确的设计方向
一、市场同类产品调查
(一)基本组成
控制器
供水装置 (水源)
出水装置 (喷头)
电源(低压) 水泵 水管……
(二)功能分析
1.控制器
控制方式 适用范围 优点
定时控制器 适用范围广 操作简单
缺点
价格
开环控制,对控制结果没有反馈 适中
计算和评估成本是否合理,以达到用户能够接受的范围。
模拟实战
请根据实际情况选择组件,并说明这样设 计的理由。如:满足哪些用户需求,存在哪些 优缺点等,以便跟用户做好沟通。
情境:
• 小马哥的花园里养了很多铁线蕨和金脉爵床 (需要较多水分),同时又养了很多仙人掌 类植物(耐旱植物)。请你帮忙设计一套智 能灌溉装置,可以同时照顾这两类植物。

要编程知识且外观粗糙,易损坏 定
浮球式水位 仅适用于水 水桶蓄水量监 若主人不在家,则报警无用
传感器 桶

返回
较低
(二)功能分析
2.进水装置
供水方式 适用范围
优点
缺点
价格
水龙头 植物离水管较近,持续不断 若植物远离水管, 适中 需要的水量较大 地供水 需要拉很长的管线
水桶 植物离水管较远,位置灵活 蓄水量有限 需要的水量较小
较低
返回
(二)功能分析
3.出水装置
出水方式 适用范围
优点
缺点
价格
悬挂喷洒式 土地栽培 不占用地面空间,需要悬挂支架,不 适中
喷洒范围大
适合盆栽种植
地插喷洒式 土地栽培或 喷洒范围大,效 占用一部分地面空 适中
盆栽皆可 率较高

园林喷灌系统PPT培训课件

园林喷灌系统PPT培训课件

反作用式喷头
❖ 它是一种射流式喷头, 利用水舌喷出时的反作 用力驱动喷管旋转(图 3-5)。这种形式在家 庭小花园中对喷射的射 程要求不高时经常作用。 为了美观,其外形常做 成各式各样的,而且使 其水舌喷出时形成各种 各样的造型。为了便于 在草地上拖动,这种喷 头下常装有滑橇或小轮 子。
图3-5 反作用式喷头
❖ 从上述阀门开、关的过程可以看 出,电磁阀上电磁头的作用仅在
于驱使金属塞上下运动,堵塞或
开通阀门上游与下游之间的通道。
而驱使阀门开、关的真正动力为 水压。因此,当系统中流量及水 压不足时,电磁阀是无法正常工 作的。
❖ 电磁头上的金属塞靠电磁力提升, 靠塞上的弹簧压下。
图3-10 电磁阀结构示意图 1-电磁头; 2-流量调节手柄;外排气螺丝; 4
❖ 电磁阀一般为隔膜阀,如 图3-9所示。电磁阀腔 内由一个特制的橡胶隔膜 隔开。隔膜在水压作用下 上升,将阀门打开。隔膜 在水压作用下落回隔膜座 时,关闭阀门。
图3-9 电磁阀外形与剖视图
❖ 图3-10 电磁阀结构示意图
❖ 1-电磁头; 2-流量调节手柄; 外排气螺丝; 4-电磁阀上腔; 5-橡皮隔膜; 6-导流孔
图3-8 控制器
❖ 2、半自动化灌溉系统图3-8 控制器
❖ 半自动化灌溉系统中在田间 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 状况的反馈信息来控制的。 这类系统的自动化程度很不 一样,如有的泵站实行自动 控制,有的泵站采用手动控 制;有的没有中央控制器, 而只是在各支管上安装了一 些顺序转换阀或体积阀等。
-电磁阀上腔; 5-橡皮隔膜; 6-导流孔
电线
❖ 控制器发出的额定电压值为 24V。如果线路太长(有的 灌区最远端电磁阀距控制器 可能达1km多),线选的不 够粗的话,会使沿程电压损 失太大,达不到开启电磁阀 要求的最小电压值,系统无 法正常工作。因此选择合适 的电线是非常重要的。电线 选择步骤如下。

农业节水喷灌技术PPT演示文稿

农业节水喷灌技术PPT演示文稿
•2
目前,我国正在大力实施农业节水 灌溉,国内外先进的农田节水灌溉新技 术为实现这一宏伟工程提供了技术支撑 和启迪。由于喷灌技术有较显著的节水 效果,同时还具有增产、省工、省地、 保土、保肥,提高产品质量,适应性强 等优点,“九五”期间得到快速发展, 在现代化灌溉中,占有相当的比重。
•3
二. 喷灌技术的应用
•31
1、自压喷灌的类型
(1)完全自压喷灌 水源在灌区上部且与灌区的高差较大,自
然水头能够满足喷灌所需的压力要求,从 水源处用管道引水至灌区便可实施喷灌。 (2)自压+机压喷灌 水源与灌区的高差不够大,自然水头不能 完全满足喷灌对压力的要求,或部分灌溉 面积位置较高而压力不足,除利用自然水 头外,需另外加压弥补自然水头的不足。
喷头的组合间距和运行方式确定后,则 系统的喷灌强度、喷洒均匀度及雾化度即可 确定,该喷灌工程的质量水平也就知道了。
•16
喷头选择得是否合理,直接影响到喷灌 工程的灌水质量,选择时应根据具体的条件 从多方面加以考虑。喷头的种类很多,生产 厂家也不少,因此一定要选用运转可靠、结 实的喷头,从节能的角度考虑,应尽量选用 中、低压喷头。灌溉季节风较大的喷灌区, 应选用低仰角喷头。
•25
•26
•27
(四)微喷灌系统
微喷灌是通过低压管道系统将有压水送 到作物根部附近,用微喷头等将灌溉水喷洒 在土壤表面进行灌溉的一种新型灌水方法。
微喷灌与地面灌溉相比有许多优点: (1)节水、灌水质量高。 (2)对土壤、地形和作物的适应性强。 (3)防堵塞性能好,与滴灌相比不易堵塞。 (4)能充分利用小水源,节省能耗。
使水滴较均匀地喷洒到地面的一定范围内,
称为合理的水量分布;
单位时间内喷洒到地面的水量应适应土壤入

喷灌工程技术ppt课件

喷灌工程技术ppt课件

0
W t*A
q*t A*t
q A
上式中: q=喷头的流量 A=1个喷头的湿润面积
;.
37
喷头的水量分布 单个旋转式喷头的典型水量分布图
灌水深度
影响水量分布的因素: 压力 风速,风向 喷头转速(均匀与否) 喷头布置形式和间距
;.
38
单喷 头水 量分 布图
;.
39
压力适中
压力对水量分布的影响
压力过低
;.
12
省水、增产 利用喷灌技术与一般的地面灌溉可以节约用水20-30%
喷灌对地形的适应性强 喷灌可以调节出间小气候,增加近地表层空气湿度,在炎热季节降低气温,有利于作物的 生长,还能冲刷掉茎叶上的灰尘,以利于作物的呼吸和光合作用。
;.
13
玉米、小麦、棉花、大豆等采用喷灌一般比沟灌、畦灌可增产10-30 % ,蔬菜喷灌则可增 产l-2倍。
水稻在高温季节保持水层并进行喷灌,增加了田间空气湿度,降低了温度,增加了日夜温 差,空壳率减少,取得了每亩增产一成的效果。
;.
14
省劳力
由于喷灌的机械化程度高,可以大量减轻劳动强度,节约劳动力。一般移动机组可以成 倍提高工效。如果大面积采用固定式喷灌系统工效还会更高。此外,采用喷灌还可以减 少修筑毛渠、畦、沟、埂的投工。
i是指在一定时间(t)内,喷洒到某一点土壤表面的水深h,即:
i
h t
平均喷灌强度是指在一定面积上(一个喷头,或许多喷头,或喷头设置点控制的面积),
各点在单位时间内的喷灌水深的平均值,用平均喷灌水深h0与相应喷灌持续时间t的比值 表示。
h0
t ;.
36
单喷头的喷灌强度
定义: 单位时间内喷洒在单位面积土地上的水量,或单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深,单位 :mm/h

《自动喷水系统》课件

《自动喷水系统》课件
展望自动喷水系统在传感器技 术、智能控制和数据分析方面 的前沿发展。
自动喷水系统的市场前景 展望
分析自动喷水系统在市场上的 需求趋势和应用范围的拓展。
自动喷水系统的未来发展 方向
设想自动喷水系统在生活和生 产中的创新应用和前景。
系统总结
总结自动喷水系统的优势、局限性和其在未来的发展前景。
1 自动喷水系统的优势和不足
《自动喷水系统》PPT课件
以图文并茂的方式,为大家介绍一种先进而高效的自动喷水系统,了解其组 成、工作原理、优势以及应用领域,并展望未来的发展潜力。
系统介绍
自动喷水系统是一种先进且智能化的灌溉系统,包括一系列组件和控制装置,能够自动管理和控 制水源,实现对植物的定时、定量喷水。
1 什么是自动喷水系统
讨论自动喷水系统在效率、节水和便捷性等方面的优势和可能的改进空间。
2 自动喷水系统在未来的发展前景
展望自动喷水系统在科技和环境发展的趋势下的未来前景和应用范围。
3 自动喷水系统在现代生活生产中的重要意义
强调自动喷水系统对于提高生活质量和促进可持续发展的重要作用。
2 自动喷水系统在工业中的应用
讲述自动喷水系统在工业生产过程中的冷却和清洗等方面的应用。
3 自动喷水系统在民用中的应用
呈现自动喷水系统在城市公园、花园和私人住宅等领域的常见应用场景。
系统发展趋势
自动喷水系统正在不断发展和创新,不仅在技术上有所突破,也带来了巨大的市场潜力。
自动喷水系统的技术发展 趋势
自动喷水系统的节水优 势
说明自动喷水系统如何通过 精确控制水量,避免浪费和 水资源的有效利用。
自动喷水系统的方便性 和安全性
谈论自动喷水系统的便捷操 作性和防护安全措施。

第四部分-喷灌技术PPT课件

第四部分-喷灌技术PPT课件

2021
37
第三节 喷 头
主要内容:
• 喷头的种类
• 喷头的水力性能和参2021 数
38
喷头的分类和工作原理
• 目的和意义
• 按工作压力和射程分类
项目
低压喷头 近射程喷头
工作压力(kPa) 100~300
流量(m3 /h) 射程(m)
0.3~11 5~20
中压喷头 中射程喷头
300~500
11~40 20~40
• 特点:
与固定式喷头比较,水滴直径较大,射程远。
2021
43
2021
44
喷头的水力性能
• 目的意义
– 喷头的优劣(结构、性能)
– 喷头的选择
• 表征喷头的水力性能的主要参数
– 工作压力
– 流量或喷水量
– 射程
– 水量分布(均匀度)
– 单喷头喷灌强度
– 水滴直径(雾化度) 2021
45
工作压力
– 喷洒支管与上一级管道的连接,应避免锐 角相交,支管铺设应力求平顺、减少折点
– 应尽量利用自然水头实现自压或半自压喷 灌。
2021
67
喷灌-管网布置
– 当不具备自然水头时,除非有充分理由(如供电不保 证或水源、耕地位于山的两侧等特殊地形),不宜将 低处的水扬到山顶蓄存,再放下来“自压”喷灌。在 这种情形下一般应将水就地蓄存,加压喷灌,以免造 成能源的浪费。
2021
25
2021
26
喷灌技术的优缺点
• 优点:
– 增产 – 省水 – 少占耕地 – 适应性强 – 节约劳力 – 灌水均匀
• 缺点:受风的影响较大,投资高
2021
27
第二节 喷灌系统技术要求

喷灌技术喷灌工程规划与设计PPT课件

喷灌技术喷灌工程规划与设计PPT课件
灌区基本情况 灌溉工程可行性分析 喷灌系统类型选择 投资概算和经济效益分析
2 系统规划布置图
.
5
1、自然条件 地形、土壤、气象、水源、作物等 2、生产条件
水利现状、生产现状、动力现状、材料及供应情况、 生产组织和用水管理状况 3、经济社会条件 行政区划、经济条件、交通条件、发展规划
.
6
根据地形、土壤、气象、水源、作物、经济及设 备条件,考虑各种系统形式的优缺点,选定系统形式。
第三节 喷灌工程规划与设计
.
1
喷灌系统的规划设计是一个反复的过程,不可 能一次就完全确定下来,但可以遵循一定的步骤。
通常分为规划和设计两个阶段进行。
.
2
3.1.1 规划设计原则
◦ 喷灌灌溉工程规划应符合当地水资源开发利用、农村 水利及农业发展规划的要求,并应与农村发展规划相协调, 采用的喷灌技术应与农作物品种、栽培技术相适应。
.
8
坡地喷灌强度降低值
地面坡度(%) <5 5-8
9-12 13-20
>20
允许强度的降低数(%) 10 20 40 60 75
.
9
1、喷洒方式 有全园喷洒和扇型喷洒两种。生产中全园喷洒是主要
的,扇形喷洒在特殊的场合适用:
田边地角 坡度较大 风力较大 单喷头机组
.
10
2 喷头组合
喷灌时是多喷头同时工作。喷头组合的原则是不留空 白,并有较高的均匀度。常用的喷头组合有四种形式: 如下图示
2、平坦地区,支管尽量与作物耕作方向一致,与 田间工程配合,减少竖管对耕作的影响;
3、在经常刮风地区,支管与主风向垂直,便于有 风时加密喷头,补偿风对横向射程的影响;
.

校园智能喷灌控制系统设计论文PPT

校园智能喷灌控制系统设计论文PPT
பைடு நூலகம்
电路原理图
系统的软件设计
开始
初始化
采集土壤湿度值
按键


工作模式
LCD显示
满足浇水条件

是 执行浇水
结束
功能实现
模式一
模式二
模式三
总结
本系统通过LY-69来采集土壤的湿度信号,再经AD转换模块 将模拟信号转换成数字信号传送给单片机,单片机经过处 理后将数据信息显示到LCD1602液晶屏幕上,当需要浇水时 可选用三种模式对植物进行灌溉。 本次设计的不足之处在于没有实现花样喷水,我还需继续 努力,争取在电气方面有所成就。 在此,我要感谢陈慧丽老师的耐心指导和同学的耐心帮助。
郑州科技学院
展示完毕 感谢您的聆听
毕业答辩
研究的目的 系统方案的设计 硬件电路的设计 系统的软件设计 功能实现
研究的目的 绿化面积增大,植物需要一个良好的生存环境。
需要能检测温湿度的喷灌系统。 需要具有自动手动两种模式的喷灌系统。 需要可远程控制的喷灌系统。
系统方案的设计
3.3v 1ufC12 K 3 0 1RRPot 3.3V 4 3 0 DLED01C11 D X STATERXDT K 6 0 1RRes2 K 0K 1R13Res22Res2 123456 2 2 DLED0 R14 SSW-PB 6 PHeader6 c 5 K n 1RRes2 vout e vingndc 7 STATEP3.3VLDO 1 DLED0 1123456789012 4 K 2222222222333 1RRes2 4 0 1C14 GND PIO0PIO1PIO2PIO3PIO4PIO5PIO6PIO7PIO8PIO9 D N G PIO10PIO11 0 2 USBD+ T 9 1 1uFC13 UC CLK GNDOA M 8 1 C MISO BT1B 7 1 K MOSI 0 6 1 2 CSB 2R19 5 1 1234 USBD- 4 1 3 C N X X PHeader4H 3 1 TRCTSRTSPCMCLKPCMOUTPCMINPCMSYNCAIO0AIO1RST3.3VGND 5 8 U DLED0 K 1R21 012 0123456789 111 Component_1 N E LS1Buzzer D SCLSDAIN1IN2IN3IN4 X 1 TRXD3.3V C Q C 5K 0123456 V+1 91111111 R10 Keep C T C U SCL OSCVref 2468 SDAV 1 EXT O 制 10uHL AGND A VOUT 控 4 源 u 123 机 1357 电 9 9 P电 22uFC 统 4 012 P11系 D 456 AIN0AIN1AIN2AIN3AAAGND 1 U m B 12345678 W w 55 F S T ENB++P K U 4 F COMP O 2 n 1R18 7 0 1CCap D N GBST 37 MP154840.2KR16 1212 8 S 2 PHeader2P10Header2VIN 10uFCNC10 N VINEFREQ F K p 0 012 0 K 0 8 2 0 1 2C 0 2R1568.1KR17 ds18b20R12 24.9KR11 K 7N 0 1RE 3 2 S 2 1 PD D10LED0D16LED0 123456789 4 9 PLED0 DD15 D 01234567SX DDDDDDDDLCD_ENLCD_RSLCD_RWSDASCLLED0DKeepRXDT 9876543212345678901000 3333333322222222231124 BL- BL+ C 7 D C 7 D KK V GND 6 D 00 PSEN 2R20Res22R22Res2 6 D 5 D (A8)P2.0(A9)P2.1 5 D (A10)P2.2(A11)P2.3(A12)P2.4(A13)P2.5(A14)P2.6(A15)P2.7 (AD0)P0.0(AD1)P0.1(AD2)P0.2(AD3)P0.3(AD4)P0.4(AD5)P0.5(AD6)P0.6(AD7)P0.7 (RXD)P3.0 ALE/PROG(TXD)P3.1 4 D 4 D 3 D 3 D 2 D 2 D 1 D LCD1602 1 D 0 D 0 D N E D14D20 LCD_EN W R LCD_RW S R LCD_RS XTAL1 EA/VPPXTAL2RSTP3.7(RD)P3.6(WR)P3.2(INT0)P3.3(INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)P1.0(T2)P1.1(T2EX)P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7 3 L V D13D19 USTC89C52 C C V 198762345 912345678 1 D N G 311111111 P D12D18 8 K 1RRPot 123 D11D17 XTL2XTL1RSTSSSLED1LED2LED3IN1IN2 RST XTL1 5 f C p 7 0 DLED0 3 K 1 0 1RRes2LED3 1 01234 78911111 6 1 D Y GND LED0LED2 S 4321 2 V 4 123 TTTT VSS 11.0592MHzSSS C UUUU OOOO ISENB ISENA 5 f 1 DLED0 SSW-PB p 1 0 10uFC 3XTL2LED1 IN1IN2IN3IN4ENAENBGND 6 345 UL298N SSW-PBSSW-PBSSW-PB 0123456 C C V
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//此函数实现等和警笛的控制 int JG(int Jsignal) {
} //打开预警灯和警笛
//此函数实现故障 处理 int deal() { int Jsignal; //如果出现故障,则调用Close函数 while(Jsignal) { //调用JG函数 } //调用open函数打开电磁阀 }
我们想通过学校给我们提供的这个平台, 充分的锻炼一下自己,培养刻苦钻研的 科研精神,为将来走向社会和社会和国 家做贡献做好充分的准备。希望评委老 师们能够给我们这次机会。
系统结构图:
整个系统由多组集群控制单元组成,每组集群控制单元管理一片区域, 每一个片区由多台控制器、电磁阀、传感器组成。因此本系统可以根 据用户的需求,方便快速地组建智能灌溉系统。系统数 Nhomakorabea传输路径图:
从数据的传递路径可将本系统分为三个层次,即数据汇集层、数 据处理层、数据应用层。
系统功能实现原理图:
大学生创新性试验项目

智能喷灌系统的设计与实现
立项背景及来源:
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,大部分地区仍然采用浇灌,而且传 统喷灌系统水的利用率也不高,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。智能灌溉 系统不仅可以提高源利用率,缓解水资源日趋紧张的矛盾, 还可以增加农作物的产量,降低农产品的成本。智能灌溉 系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无 线通信技术等多种高新技术。因此,基于传感器技术的智 能灌溉系统是中国发展高效农业和精细农业的必由之路。 所谓智能就是不需要人的控制,系统能自动感测到什么时候需要灌 溉,灌溉多长时间;系统可以自动开启灌溉,也可以自动关闭灌溉;可 以实现土壤太干时增大喷灌量,太湿时减少喷灌量。要实现此功能就要 充分利用可编程控制器的控制作用。系统要实现自动感测土壤湿度的功 能必须要有土壤湿度传感器。要实现灌溉水量的多与少的调节,必须要 有变频器。在可编程控制器内预先设定50%—60%RH(相对湿度) 为标准湿度,传感器采集的湿度模拟信号经A/D模块转换成数字信号。
湿度传感器 自动气象站
压 力 传 感 器
SPCE061 单片机
田间应 用系统
中央计算机
PT2262射频 遥控编码器 田间传感器图
PT2272射频遥 控解码器
接收端系统图
系统算法设计:
//此函数实现信号的接受 int GetSignal() { int siganl; //用变量signal接收传进来的湿度信号
智能喷灌系统的总体设计:
系统结合了无线传感、计算和网络通信技术,解决了精确 农业亟待解决针对灌溉水利用系数较低,我们提出一种基于嵌 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,满足了规模化灌 溉的需求。 要实现智能灌溉,系统需要有可编程控制器、传感器、A/D模块、 变频器、故障检测系统,电动机、水泵、电磁阀、管网和喷头等 设备。
4.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 。
5.阴雨天自动停止:利用湿度传感器的开关量作为一个可编程控制器的输入信号,实 现控制相关程序的功能。
系统实现的主要功能:
1.数据采集功能:可接收土壤湿度传感器采集的模拟量。模拟量信号的处理是将模拟 信号转变成数字信号(A/D转换)。
2.自动控制功能:可编程控制器通过程序将传感器检测的湿度信号与预先设定的标准 湿度范围值相比较,如果检测的湿度值超出了设定湿度值,(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。
}
return signal;
//此函数实现湿度信号转换为电压信号 int SignalChange(int signal) { int Csignal; //将传进来的signal信号转换为电压信号,并赋给Csignal
}
return Csignal;
//次函数实现打开电磁阀 int Open() { int openTime; //发出信号给中央计算机打开电磁阀//同时将系统时间赋给 openTime return openTime; } //此函数实现关闭电磁阀 int Close(int time) { int closetime; //将系统时间赋给closetime //判断如果closetime == opentime + time,则停止 while(!(closetime == opentime + time)) //发出信号给中央计算机关闭阀门 } //此函数实现信号的等级 int signalDegree(Csignal) { int Dsignal; //根据土壤湿度的标准及现有的土壤湿度确定所需灌溉的时间 (通过调用开关函数用switch语句实现 //) return Dsignal; }
3.变速功能:当前所测的土壤湿度值与预先设定的最适宜草坪生长的湿度值50%— 60%RH比较,分为大于、等于、小于三种结果,即可将湿度分为高湿度、中湿度、低 湿度三种状态。在控制面板上表现为高湿度、中湿度、低湿度三个指示灯。变频器根 据土壤湿度的三个状态自动调节电动机的转速,电动机设有高速,中速,低速3种旋转 速度,分别对应高速,中速,低速三个指示灯。
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