農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計終稿

《農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計終稿》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、前言農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計前言生命之起源，水為必要條件，沒有了水，地球上的生命將會枯竭。隨著21世紀(jì)的到來，作為人類生命之源的水的短缺到了前所未有的程度，這一狀況還將隨著時間的推移和社會的發(fā)展繼續(xù)惡化。水資源危機已成為全球性的突出問題，利用科技手段緩解這一危機，將是人類主要的出路。農(nóng)業(yè)是人類社會最古老的行業(yè)，是各行各業(yè)的基礎(chǔ)，也是人類頓以生存的最重要的行業(yè)，由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，由粗放經(jīng)營向集約經(jīng)營轉(zhuǎn)變，必須要求農(nóng)業(yè)科技有一個大的發(fā)展，進行一次新的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命。農(nóng)業(yè)與工業(yè)、交通等行業(yè)相比仍然比較落后，農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)尤其落后。灌溉系統(tǒng)自動化水平較

2、低是制約我國高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因。傳統(tǒng)的灌溉模式自動化程度極低，基本上屬粗放的人工操作，即便對于給定的量，在操作中也無法進行有效的控制，為了提高灌溉效率和節(jié)約水資源，必須發(fā)展節(jié)水灌溉控制技術(shù)?，F(xiàn)代智能型控制器是進行灌溉系統(tǒng)田間管理的有效手段和工具，它可提高操作準(zhǔn)確性，有利于灌溉過程的科學(xué)管理，降低對操作者本身素質(zhì)的要求。除了能大大減少勞動量，更重要的是它能準(zhǔn)確、定時、定量、高效地給作物自動補充水分，以提高產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)水、節(jié)能?，F(xiàn)代灌溉控制器的研究使用在我國農(nóng)、林、及園藝為數(shù)不多，與發(fā)達國家相比，有較大的差距，還基本停留在人工操作上，即使有些地

3、方搞了一些灌溉工程的自動化控制系統(tǒng)，也是根據(jù)經(jīng)驗法來確定每天灌溉次數(shù)和每次灌溉量，如果灌溉量與作物實際需水量相比太少，便不能有效的促進作物健康成長;而灌溉量太多，肥水流失，又會造成資源浪費，同時傳統(tǒng)的灌溉法還需要相關(guān)專家的實時觀察并經(jīng)驗指導(dǎo)生產(chǎn)，勞動生產(chǎn)率低，這也不能與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)向優(yōu)化、高效化方向發(fā)展要求同步。第1頁（共44頁）前言隨著計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機和傳感器的價格日益降低，可靠性日益提高，用信息技術(shù)改造農(nóng)業(yè)不僅是可能的而且是必要的。用高新技術(shù)改造農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，實施節(jié)水灌溉已成為我國農(nóng)業(yè)乃至國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展帶戰(zhàn)略性的根本大事。

4、本文旨在設(shè)計一套能對作物生長的土壤濕度進行自動監(jiān)控的系統(tǒng)，它能對作物進行適時、適量的灌水，起到高效灌溉，節(jié)水、節(jié)能的作用。1緒論1.1課題來源來源于生產(chǎn)/社會實際1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢以及面臨的挑戰(zhàn)國外由于節(jié)水灌溉發(fā)展時間長，電子技術(shù)水平較高，所以與節(jié)水灌溉配套的自動控制系統(tǒng)也較完善和先進。節(jié)水灌溉發(fā)達國家已普遍采用計算機控制灌溉系統(tǒng)，用埋在地下的濕度傳感器可以測得土壤濕度信息，還有的智能系統(tǒng)能通過檢測植物莖、果的直徑變化，來決定對作物的灌溉計劃和灌溉量。在溫室等設(shè)施內(nèi)較多使用小型灌溉控制器，這種設(shè)備通常能控制幾路或十幾路電磁閥，內(nèi)有若干套灌

5、溉管理程序，可預(yù)先設(shè)定灌水開始、結(jié)束時間和灌水時間隔時間，操作方便，自動化、智能化控制運行精密、可靠，節(jié)省人力，對灌溉過程的控制可達到相當(dāng)精度。以色列已出現(xiàn)了在家利用電腦對灌溉過程進行全部控制的農(nóng)場主，其中還有無線控制。以色列開發(fā)出了多種系列的自動灌溉配套設(shè)備，如電動和水動遙控電磁閥、減壓閥、調(diào)壓閥、安全閥和流量控制閥等。發(fā)達國家為滿足對灌溉系統(tǒng)管理的靈活、準(zhǔn)確、快捷的要求，非常重視空間信息技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的應(yīng)用。我國的節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備自20世紀(jì)50年代從國外引進后，在很長一段時間內(nèi)，主要是示范應(yīng)用，再加上設(shè)計、管理及設(shè)備上

6、的一些問題，沒有得到大面積的應(yīng)用，相配套的自動控制系統(tǒng)就更少了。到20世紀(jì)80年代，特別是90年代后，隨著經(jīng)濟的發(fā)展、水資源的緊張及國家的重視，節(jié)水灌溉得到了迅猛地發(fā)展，同時電子技術(shù)也日新月異，其它行業(yè)中的自動控制技術(shù)也逐步地在節(jié)水灌溉中得到應(yīng)用。但是我國目前自動控制系統(tǒng)從國外進口的居多，國內(nèi)自行研制的還很少，雖然從簡易型到中央計算機型均有產(chǎn)品并得到應(yīng)用，但大多還是單板機和小型控制器，與國外產(chǎn)品相比，在技術(shù)上還比較落后，有些方面設(shè)計還不太合理，制造也比較粗糙，使用不太方便，第1頁（共44頁）前言仍需進一步完善。第1頁（共44頁）緒論隨著技術(shù)的發(fā)展

7、和實際生產(chǎn)的需要，節(jié)水灌溉中的自動控制系統(tǒng)主要向智能化、系列化、專家系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。對于小面積的節(jié)水灌溉應(yīng)用，如家庭庭院、小型溫室、塑料大棚等，自動控制系統(tǒng)要做成小型化、智能化，使用要方便。對于大面積，要與各種傳感器相結(jié)合，配合農(nóng)藝專家系統(tǒng)，編制軟件，達到精確控制灌水和施肥，再與無線遙控技術(shù)相結(jié)合，就可在辦公室或家中控制灌溉系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線傳輸對水泵和管道閥門實施定時定量自動控制，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障實施報警與控制。1.1研究的目的、意義、及主要內(nèi)容我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)田灌溉建設(shè)有著悠久的歷史,但現(xiàn)代化水平不高。我國農(nóng)業(yè)引水到田的

8、傳統(tǒng)灌溉過程中無法知道農(nóng)作物需水量的大小，盲目頻繁灌溉、過量灌溉造成了水的極大浪費。節(jié)水灌溉已不僅僅是技術(shù)問題，而是直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)發(fā)展的