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新型节水灌溉自动化控制系统应用

时间:2020-12-24    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

祖锡华 (江苏经贸职业技术学院,江苏 南京211168) 摘要:新型节能灌溉系统的出现大大便利了人 们,通过本文可以了解新型节能灌溉自动化系统的应 用给人们生活带来的便利. 关键词:节水灌溉;自动化控制系统;应用探究 1 应用 1.1 现状实验成功后主要是在新疆地区进行实验,实验站 主要是在位于河水的中心位置进行建设的,建设实验 站主要是进行实验灌溉技术的推广.实验区位于新 疆的天山上,那里的山势较低,但是地区是较为炎热 的,通常春夏秋冬的温差气候都比较大,风沙大.气 候干燥少雨,在新疆地区进行实验是因为实验区是典 型的水少干燥的农业区域,那里的农作物种植水平是 很低的,通过自动化灌溉系统的出现大大减少了对水 资源的浪费. 1.2 在灌溉中遇到的问题 新疆是种植棉花地区的农业基地,对于棉花的生 长周期和灌溉,在一般的情况下需要灌溉10次以上, 图1 水井式灌溉 对于棉花大灌溉势必较长的, 之前都是通过水井进行浇灌, 可是 水 井 中 的 含 沙 量 达 到 0.4/1kg左右的含沙量,在对棉 花地浇灌一段时间后,沙子就 会随着水泵流到棉花地中,再出现这种情况的时候, 工作的农民还需要对沙子进行清理,还要对水泵进行 清理,不然就会影响灌溉的进度,不然就会把水泵堵 塞损坏不能使用,在炎热的天气农民进行工作会中 暑,严重的情况下会被热死.如图1. 2 系统设计 2.1 数据采集 数据的采集部分主要是对土壤环境进行采集,数 据的采集主要是要达到人机的部分,通过数据采集将数 据传到光感器上,通过光改气对数据进行传输、收集,该 部分的收集是为土地进行环境测试.比如,pH 酸碱 度、光度照射、温度、湿度的要求,通过收集传到芯片中. 2.2 控制部分 控制部分是电器的外在设备,是将收集到的绑在 外在设备上,通过光感设备对工作进行预定工作. 2.3 人机人机是关键的部分,它决定着信息的输出工作, 是将所有的信息进行打包处理,是通过相应的格式对 于电流数据进行上传下达,就是数据通过数据芯片到 达客户的端点.客户的端点是可以通过对数据的检 测对土壤环境进行检测,通过检测看环境、温度以及 湿度是否达标.对数据起到支撑作用,就是你在家都 能控制灌溉水资源的流水速度,现在5G 的到来就能 更好地实现网络与灌溉自动化系统的结合使用,这样 能保证通信设备的稳定,还能利用摄像头对植物进行 影响,这样即使没有农民在植物也能健康地生长. 3 水泵设计 3.1 流程图 在图2中可以看到整个水泵的流程,(1)数据:将 土壤作为数据的参数.(2)业务:将整个系统结构进 行组成,主要是为了实现农作物的环境指数,是为了 最终检测感应器上的数据,也是客户端上的数据按照 相应的指令进行传输实施.(3)服务:通过不同的层 次对数据进行相应的传输工作.(4)客户端:通过遥 控器或者手机进行应用程序的控制,更好地实现人机 一体化的实施. 图2 水泵设计图
技术推广 48 «湖北农机化»2020年第21期 3.2 对于硬件的设计 对于硬件的运作主要是将工作场景对感应器进 行连接,通过光感器将电源各个模块进行供电,最后 将所有的节点传到光感器上,通过光感器将所有数据 通过5G传回到客户端. 3.3 设备进行测试 在所有的工作都进行完成后,对设备进行测试,将 设备运用到现在生活中,通过设备在工作的情况下将数 据进行收集,看看测试后的数据和上水的速度,进行测 试时为了让设备更好地使用,通过设备就能知道在运用 中出现的问题,就可以及时对设备进行改良. 4 运用 4.1 田间运用 新型灌溉自动灌溉控制器在田间使用,在使用当 中打破了灌溉,在灌溉中通过对自动灌溉系统的控制, 在田间加入阀门这样既可以远程进行控制,又能解决因 为含沙量比较大而影响正常灌溉,用了电阀门这样也可 以将沙子进行排除,不会因为含沙量过多把阀门堵住. 在传统的灌溉中还是需要手动进行清理,不然容易堵 塞,影响灌溉的速度.在试验田中实验的这两年里灌溉 速度是控制在36下/m2 进行灌溉,总体灌溉23余轮73 个田.在使用中没有出现因为水中含沙较多出现故障, 新型灌溉自动化既节能又解决了水资源浪费. 4.2 故障自动监测 新型灌溉设备是自带故障自动监测功能的,可以 将出现的故障问题及时传递给工作人员,在使用中出 现故障后通过客户端将出现的问题传输到设备上. 例如,在2018年实验中出现问题后,通过光感器将出 现问题推送到使用的客户端上.出现问题后电机上 阀门是自动关闭状态,工作人员可以通过传递的消息 对水泵 进 行 维 修,这 样 方 便 了 人 民、节 省 了 时 间. 2018年底试验田终于完成了所有的灌溉,灌溉完成后 阀门是自动进行关闭的,在关闭的时候工作人员的手 机上也收到信息. 现在不管是在什么时候,只要是通过光感器进行 传递信息,就可以很好地知道设备出现的问题.随着 5G技术的出现,现在可以利用网络云平台将遇到的 问题通过数字进行文字传输.新型节能灌溉自动化 设备能够通过传输知道问题故障,还可以通过远程控 制知道水流的流速,新型灌溉设备对于农业可持续发 展提供了更大的技术保障. 5 运用现在农业中 5.1 水资源浪费 随着实验点的结束,逐渐运用到生活中[1],例如: 2019年新型灌溉自动化进入到人们的农田中.在当 今社会中水资源是非常珍贵的,利用新型灌溉可以充 分利用水资源,在更大使用中提升水的使用率,新型 技术灌溉可以更好地控制水流的速度,可以进行均匀 地灌溉,较少一些水分蒸发,可以减少50%的水资源 浪费[2]. 5.2 较少化肥使用 在灌溉的时候化肥与灌溉是同时进行的,这样是 为了能够让农作物进行吸收.化肥逐渐渗透到农作 物的根部,提升了吸收的效率,更加减少了化肥对土 壤的影响,在这种灌溉下,既节省了对农药的使用,还 有利于作物的生长. 5.3 节省劳动力 在传统的灌溉中,工作人员用水泵进行浇灌既不 能控制水流的速度,也不能保证土壤的形状,水流太 大会让土地上长很多的杂草,在进行灌溉中防止因流 水速度太快、流不出去,还要对土体进行挖掘.新型 灌溉自动化系统的应用既保护土地结构,还保护作物 生长周期,大面积进行灌溉降低了人员使用量,降低 劳动力的使用. 5.4 加大宣传力度 相关人员要加强对新型灌溉设备的宣传,转变人 民的思想观念,让种植人员有好的灌溉意识.因为很 多人对新设备比较陌生,认知度不够,知识量淡薄,要 积极对新的设备进行宣传,让人们知道它的好处,让 它投入到使用. 5.5 收益新型灌溉系统化技术逐步广泛运用到人们的日 常灌溉中,在使用中既节省水资源浪费、又减少对土 地的破坏和化肥农药使用量,更可观的是让人们的收 益增加,合理地对作物进行培养. 6 结语随着信息时代的不断发展,现在可以通过互联网 实现新的灌溉系统的灌溉,新技术不断在农业领域中 运用.随着在农业中的广泛运用,改变了农业的现 状,给新的农业拓展了新的空间,现在新型灌溉系统 的灌溉不仅仅推动了农业的发展,更加有效地解决了 农民的技术问题.农民不再使用传统的浇灌模式进 行浇灌,这样既节省了水资源的浪费,也大大提高了 农业的生产水平. 参考文献: [1]高建新.新疆滴灌自动化关键技术应用研发及展望[J]. 农业与技术,2020,040(006):37G40. [2]付杰.农业节水灌溉自动化技术应用分析[J].大众标准 化,2020,No.319(08):95G96. (收稿

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