智能农业建设中大田喷灌智能控制系统方案设计!

智能农业建设中大田喷灌智能控制系统方案设计

一、喷灌智能控制系统方案研究背景

据托普物联网调查了解到，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。

二、国内外喷灌智能控制系统方案技术发展状况

发达国家发展高效农业的一个重要途径是灌溉管理的自动化，如美国、法国、英国、日本、以色列等发达国家已采用了先进的灌溉系统。他们采用先进的节水灌溉制度，由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进行监测预报，实行动态管理，采用遥感技术，监测土壤墒情和作物生长，开发和制造了一系列用途广泛，功强大的数字式灌溉控制器，并得到了广泛的应用。地处干早缺水地带的以色列，它是世界上微灌技术发展最具有代表性的国家，目前全国农业土地基本上实现了灌溉管理自动化，并且普遍推行自动控制系统，按时、按量将水、肥直接送入作物根部，水资源利用率和单方水的粮食产量都相当高。北美、澳大利亚，韩国等国家和地区都已有发展成熟并形成系列的灌溉控制器产品，微灌方式普遍采用计算机控制，埋在地下的湿度传感器可以传回有关土壤水分的信息，还有的传感器系统能通过检测植物的茎和果实的直径变化来决定对植物的灌水间隔。在温室等设施内较多使用小型灌溉管理程序，浇水时间可按日期设定每