毕业设计(论文)题目智能灌溉系统的研究与设计 教学点 专业 年级 姓名 指导教师 定稿日期：2011 年6月1 日
摘要 本系统系统通过选择合适的传感器将对土壤中含水量以及空气湿度等重要物理量进行采集，通过信号及采集部分将其转化为数字信号，交给单片机系统进行处理，通过智能控制部分，在需要时驱动相关外设，进行自动精确定位地灌溉。具体流程图如下： 工作过程流程图
关键字：智能控制精确定位密封湿度传感器差动放大顺序通电 液晶显示 机械设计部分 整体的机构形式如下所述： 水由出水口接入，经过水泵增压后，经过导水软管，最后从管的另一端喷射出来。机械臂主要由导水软管，套筒，舵机，步进电机和与电机配合的传动装置组成。套筒下端固结有加工上锥齿的圆环，电机通过锥齿轮传动，带动套筒转动。舵机固定在套筒上，当套筒旋转时，舵机也随套筒旋转。导水软管穿过套筒与固定在套筒上端的舵机相固结，当舵机臂摆动时导水软管喷头处完成竖直方向的调整，以使喷出的水能够调整远近。而套筒转动则实现了喷水方向的调整。这样，通过水平旋转及竖直摆动，实现了喷灌的精确定位。考虑到水对电机、齿轮传动部分的腐蚀影响，电机及其与套筒的传动部分通过密封箱密封，导线引出，连接到控制电路部分及电源部分，以实现对机械系统的电力输入及控制。机械臂通过套筒下端深埋入土壤进行固定。这种方案是我们经过多次调整最后确定出来的。下图为我们用机械仿真软件pro/engineer制作的图形（具体见附图）
我们的创新体现在我们的设计过程当中。在喷口的设计中，由于市场上所售的喷头多利用水压将水达到某个固定位置，因此不能实现喷灌位置的可调性要求。因此喷管管口需要重新设计。在喷头处，我们曾试验过多个方案。其中一个就是拟定用钢管作导水管，将水直接引到喷头，而喷头处设计成喷口可以转动的形式，通过增加一个电机并通过细杆与喷头处连实现竖直方向的转动，水平方向的转动还是靠另一个电动机带动套筒来实现（具体见附proe仿真图）。但是这种设计有两个问题我们没能解决。第一个问题就是密封的问题，喷口转动时对其密封要求较高，且此处水压较高，更增加密封难度。第二个问题就是底部的电机如何使上部的喷头进行竖直方向的摆动。此处传动距离较长，增加材料势必增加水平转动电机的负载，且此电机好密封，极易漏水烧毁电机。于是我们直接采用了接导水软管的方法。导水软管是用一种软橡皮材料做成的，我们在进行试验时，一端接从水泵流过的水，一端穿过套筒固定在舵机上，有较好的弹性，使灌溉机械臂在转动时，水管不会产生较大的阻力矩，也不会发生塑性变形影响使用。这种形式的优点是结构简单，使用方便，一根管足以解决喷头出的设计问题。缺点是电机带动套筒的转角不能持续朝一个方向转动，否则水管会打结使水流不通，且从水管浇灌到地面的水流呈柱状，对地面冲击较大。软管长期拉伸压缩会造成水管脱胶，碎裂等问题。 在实际设计计算中，需进行软管的拉压的疲劳强度的校核，及齿轮传动的校核计算。通过查机械设计的手册可以计算出所需的材料及其他要求。 在进行设计的过程中，我们查阅了上市的喷头的基本的工作原理，对其有了初步的了解。在进行结构设计得过程中，我们查阅了相关的机械原理、机械设计方面的书籍，增长了我们
滴灌技术 滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术之一。但因其价格较高，一度被称作“昂贵技术”，仅用于高附加值的经济作物中。近年来，随着滴灌带的广泛应用，“昂贵技术”不再昂贵，完全可以在普通大田作物上应用。现对大棚滴灌、果树滴灌和棉花滴灌如何布置与施工的技术作一简要介绍，其他宽行作物可参照实施。 名词解释 滴灌是将具有一定压力的水，过滤后经管网和出水管道（滴灌带） 或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤的一种灌水方法。滴灌与其他灌水技术相比较，具有许多不同的特点，其系统组成和其他灌水方法也不同。 两种滴灌带 滴灌的优缺点 1．水的有效利用率高在滴灌条件下，灌溉水湿润部分土壤表面，可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时，由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤，
其他区域土壤水分含量较低，因此，可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流，且易掌握精确的施水深度，非常省水。 2．环境湿度低滴灌灌水后，土壤根系通透条件良好，通过注入水中的肥料，可以提供足够的水分和养分，使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态，灌水区域地面蒸发量也小，这样可以有效控制保护地内的湿度，使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低，也降低了农药的施用量。 滴灌系统组合简图-石家庄迪龙塑胶(1张) 3．提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥，它可以在提高农作物产量的同时，提高和改善农产品的品质，使保护地的农产品商品率大大提高，经济效益高。 4．滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作，且滴头的出流均匀，所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。同时，滴灌还可减少中耕除草，也不会造成地面土壤板结。 5．省水省工，增产增收。因为灌溉时，水不在空中运动，不打湿叶面，也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发，故直接损耗于蒸发的水量最少；容易控制水量，不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节省水35%—75%。对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长，因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态，故能增产。 6．滴灌系统造价较高。由于杂质、矿物质的沉淀的影响会使毛管滴头堵塞；滴灌的均匀度也不易保证。这些都是目前大面积推广滴灌技术的障碍。目前一般用于茶叶，花卉等经济作物。 虽然滴灌有上述许多优点，但是，由于滴头的流道较小，滴头易于堵塞；且滴灌灌水量相对较小，容易造成盐分积累等问题 滴灌系统的组成
我国的智能灌溉控制系统是经由国家农业信息化工程技术研究中心自主研发的集自动控制技术，传感器技术、通讯技术、计算机技术等于一体的灌溉管理系统。随着越来越多的的城区开始应用智能灌溉控制系统，人们对智能灌溉控制系统也开始逐渐重视，下面我们一起来看看智能灌溉控制系统的特点。 其中机井灌溉控制系统是通过IC卡机井灌溉控制箱对农田机井进行取水管理，以IC卡刷卡取水的方式取代了传统的专人管理方式；实现了农业用水计量、水资源信息的自动化采集和测控。针对机井分布情况、灌溉区域的不同，提出不同方式的组网方案。 我国自主研发的智能灌溉系统有着系统可靠性高，操作相对简便；软硬件应用中文作为界面，易于学习和掌握，操作过程对国人来说更加容易；适合各种灌溉方式如滴灌、喷灌、微灌，地面灌等；具有多种的控制连接方式：该系统具有满足不同条件下（地形，布局，规模等）的控制连接模式，各控制设备之间可采用无线或有线方式连接；该系统的扩容性，灵活性较强，可进行分区域、多路的集中或分散智能控制，即适用于小面积，简单的灌溉控制，也适用于大面积，复杂的灌溉网络的控制；系统具有完成数据分析，控制等功能，控制系统还能够处理传感器数据信息，利用传感器或条件输入设备作为灌溉运行的控制条件，实现智能化灌溉；系统可可根据需要实现中控室、手机短信、现场遥控及现场手动控制功能；可控制灌溉系统以外的其它设备，如：道路
或公共场所灯光，大门、喷泉、水泵等；成本低(仅有进口产品的一半价格)，后期维护，保养简便等特点。 以上是对智能灌溉控制系统特点的介绍，下面介绍一家生产智能灌溉控制系统的公司。南京淋达智能技术有限公司（LD future），是中国科技团队联合美国洛杉矶加州大学（UCLA）清洁能源研究中心共同推进技术创新，并与国内风险投资机构共同投资成立的物联网高科技企业。公司专注于通过物联网与移动互联网的技术创新实现全球水资源、能源的高效利用，致力于推动智慧城市中的智慧园区灌溉、智慧小区灌溉物联网智能技术产业化。
滴灌施工工序 7、工程施工7.1 工程施工 A、施工安装一般规定： （1）滴灌工程施工必须严格按设计进行。修改设计应先征得设计部门同意，经协商取得一致意见后方可实施，必要时需经主管部门审批。 （2）施工前应检查图纸、文件等是否齐全，并核对设计是否与地形、水源、作物种植及首部枢纽位置等相符，发现问题应与设计部门协商，提出合理修改方案。 （3）施工前应检查现场，制定必要的安全措施，严防发生各种事故。 （4）施工前严格按照工期要求制定计划，确保工程质量，并按期完成。 （5）施工中应随时检查质量，不符合要求的应坚决返工，不留隐患。 （6）施工中应注意防洪排水保护农田和林草植被，做好弃土处理。 （7）在施工过程中应做好施工记录。对隐患工程必须填写《隐患工程记录》才能进入下道工序施工。全部工程施工完成应及时编制竣工报告。 B、施工前的准备（1）应检查图纸、文件等是否齐全，并校对是否与灌区水源、地形、作物种植及首部位置相符，发现问题应与设计部门协商，提出合理修改方案。 （2）应检查现场，制定必要的安全措施，并严格按工期要求编制施工计划。建立施工组织，拟定放样、定线等各项施工顺序，编制劳力、工种、材料、设备、工程进度计划，制定质量检查方法。 （3）按设计要求检查工程设备器材、准备好施工工具。 C、施工程序 （1）施工放样，现场应设测量控制网，并应保留到施工完毕。放样包括首部枢纽和干、支管的管线测量。 （2）基坑开挖，排水及基础处理。 （3）建筑物砌筑，混凝土、砌石、砖石建筑施工，参照GBJ141《给排水构筑物施工及验收规范》有关规定执行。 （4）回填：回填土应干湿适宜，分层夯实与砌体接触紧密。 D、水源工程与首部工程 机井施工按GBJ141《给水排水构筑物施工验收规范》有关规定执行。水处理建筑物按GBJ13《室外给水工程技术规范》有关规定执行。 E、管槽施工 （1）管槽施工应符合下列要求： ①应按施工放样轴线和槽底设计高程开挖，使槽底坡度均匀，确保管道排空无积水，地埋管管槽设计开挖深
常见蔬菜施肥技巧 一：白菜 1.播种施好提苗肥为了保证幼苗期能够得到足够的养分，需要追施速效性肥料为“提苗肥”。每677平方米用硝酸铵4KG或硫酸铵5-8KG 于直播前施于播种穴，沟内与土壤充分搅匀，然后浇水播种。 2.发棵肥莲座期生长的莲座叶是将来在结球期大量制造光合产物的器官，充分施肥浇施浇水是保证莲座叶强壮生长的关键，同时还要注意防止莲座叶徒长而导致延迟结球。“发棵肥”应在田间少数植株开始团棵时施入，一般施用粪肥、草木灰、硝酸铵、磷、钾和微量元素肥料等。直播白菜施肥应该在植株边沿开8-10MM的小沟内施入肥料并盖严土。移栽的白菜则将肥料施入沟与土壤拌匀再栽苗。 3.结球肥结球期是形成产品的时期，同化作用最盛强因此需奥大量施肥。在包心前5-6D施用结球肥，用大量肥效持续久的完全肥料，特别要增加施用钾肥、氨基酸叶面肥。为使养分持久，最好将化肥于腐熟的肥混合，在行间开8-10cm深沟条施为宜。这次追肥有充实叶球内部、促进“浇水”的作用，因此又叫“灌心肥”。 二：棉花 棉花是一种对土、肥、水等条件要求较高的经济作物。为了提高棉花产量和改善品质，除采用优良品种和先进的栽培管理措施外，合理施
肥有举足轻重的作用。由于棉花生长期长，营养生长与生殖生长并进时间也较长。因此，棉花施肥必须根据其各生长阶段的营养特征和需肥规律，综合运用水肥措施，稳施氮肥、磷肥，增施钾肥，补施微肥，才能获得棉花的高产、优质、高效。 亩产100千克皮棉约吸收氮15公斤，磷6公斤，钾10～15公斤，吸肥高峰期在花铃期，氮肥吸收高峰在前(始花期至盛花期)，磷钾吸收高峰在后(盛花期至吐絮期)。磷肥以作基肥全层施用为好，钾肥以基肥、蕾肥各半施用效果较好，氮肥宜分期追施。 一、施足基肥 基肥应以腐熟有机肥为主配合少量化肥（有机肥必须经过腐熟加工否则肥效低，易带入土壤病菌或虫卵），一般每亩需施土杂肥3000～4000公斤、饼肥50公斤左右、磷肥50～70公斤左右、碳铵25～30公斤，钾肥10～15公斤，颗粒微肥（每亩“点补乐”颗粒微肥200克左右，可与大肥“真地好”或“劲而久”掺均施用或与30公斤细干土掺均撒施。） 二、分期追肥 分期追肥应掌握轻施苗肥、稳施蕾肥、重施花铃肥，补施盖顶肥。1、早追轻施苗肥：棉花出苗后，种子本身储藏的养分基本上消耗完毕，加上此时土壤温度低，养分分解慢，侧根吸收能力差，故此时追肥可培育壮苗。在棉花定苗后即2～3片真叶时，每亩用尿素2公斤，根多多1公斤稀释200-300倍液及海精灵1500倍液浇灌。
智能化灌溉系统的设计与实现 O 引言 我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，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，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。我们的智能灌溉系统在这种背景下应运而生了。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。基于传感器技术的智能灌溉系统是我国发展高效农业和精细农业的必由之路。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，这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。 我国北方各省水资源缺乏，然而多年来使用传统方式为植株浇水不仅效率低、成本高而且浪费十分来重。对于大面积种植的棉田实现精准灌溉，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，降低生产的成本。 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，实际动态管理。采用传感器来监测土壤的墒情，实现灌溉管理的自动化。高效农业和精细农业要求我们必须提高水资源的利用率。要真正实现水资源的高效，仅凭单项节水灌溉技术是不可能解决的。必须将水源开发、输配水、灌水技术和降雨、蒸发、土壤墒情以及农作物需水规律等方面做统一考虑。做到降雨、灌溉水、土壤水和地下水联合调用，实现按期、按需、按量自动供水。如何利用有限的水资源，走“节水农业”已经成为农业生产获得最佳的效益和持续稳定发展的增长点。因此使用自来水发电的智能灌溉系统，控制喷灌和微灌系统，能有效地减少田间灌水过程中的渗漏和蒸发损失。现有的灌溉系统都要外接电源，存在一定的安全隐患且较麻烦。本系统可在无供电条件的地区使用，其最大优点为节水、节能、节约劳动力。 1 设计目标与实现方案描述 针对现有的智能化灌溉系统都需要外加电源供电，存在一定安全隐患，而且现有的自动灌溉装置的程序一般固化在系统的程序存储器内，只能简单地设置灌溉时间及循环时间，不能灵活根据季节不同自动调节等缺点，该系统将小型直流发电机接上风叶至于密封特制的盒子中，用水流带动风叶旋转来发电，再将电能储存到蓄电池中以给监控电路和电磁阀供电。该装置是以湿敏电阻和光敏电阻检测信号，自来水发电用作供电的一种无需外接电源的自动灌溉装置。该装置监控电路由信号采集部分，灌溉控制部分，电源部分，执行部分4部分组成。如图1所示。 1．1 信号采集部分 1．1．1 土壤湿度检测 采用硅湿敏电阻作为检测土壤湿度的传感器，它在25℃时响应时间小于5 s，检测土壤含水量范围为O～100％。 当湿敏传感器插入土壤时，由于土壤含水量不同，使得湿敏传感器的阻值也不同。通过湿敏电阻和IC1NE555判断湿度强弱，如果是土壤较干燥，湿敏电阻阻值较大，NE555翻转，输出高电平(约为电源电压)。 调整时，将湿敏电阻插入水内，调Rp1使NE555的3脚输出为12 V，然后将湿敏电阻从水中取出并擦干，调Rp1使输出0 V，这样反复调节多次即可达到要求。 1．1．2 日光强弱检测 通过光敏电阻和NE555判断光线是否强烈，如果是中午光线较强烈，IC2 NE555的3脚输
膜下滴灌节水技术的应用和意义 摘要:膜下滴灌技术是一种结合了以色列滴灌技术和国内覆膜技术优点的新型节水技术。水、肥、农药等通过滴灌带直接作用于作物根系,加上地膜覆盖,棵间蒸发甚微,十分利于作物的生长发育。膜下滴灌技术的推广,将从根本上改变我国传统的农业用水方式,大幅度提高水资源的利用率。 关键词:膜下滴灌;节水技术;应用;意义 1膜下滴灌技术的应用和推广 膜下滴灌,顾名思义,是在膜下应用滴灌技术。这是一种结合了以色列滴灌技术和国内覆膜技术优点的新型节水技术。水、肥、农药等通过滴灌带直接作用于作物根系,加上地膜覆盖,棵间蒸发甚微,十分利于作物的生长发育,大田使用后,较常规灌溉省水50%左右,省肥20%,省农药10%,增产10%～20%,增加综合经济效益40%以上。据新疆生产建设兵团节水办主任顾烈烽介绍,膜下滴灌技术产生于兵团农八师石河子垦区。这里位于天山北麓、准噶尔盆地南缘,年降雨量只有100～200mm,年蒸发量高达2 000～2 400mm,是典型的干旱地区,农业完全依赖灌溉。传统的大水漫灌方式,加上渗漏严重,每667m2平均灌溉定额达500m3。日益突出的用水矛盾制约着当地农业乃至绿洲经济的可持续发展。 从20世纪80年代起,农八师的水利工作者开始尝试在大田应用滴灌技术节水的可能性,自1996年到1998年,对不同土壤条件下的不同作物进行试验,获得成功,1999年开始以农八师为中心在全兵团大面积推广,第1年即推广0.25万hm2,目前的推广面积较1999年增长了近46倍。2002年,石河子垦区11万hm2棉田有8万hm2采用了膜下滴灌技术,棉花总产达390万担,平均单产达300kg,创历史新高。农八师仅膜下滴灌技术一项就使全师棉花增产了20%,平均单产提高了50kg,以每千克籽棉3.50元的市价计算,每667m2地可增加收入175元,如此,仅增产因素就为农八师增加收入近2亿元。若按一个农业职工3.33hm2的平均承包定额,则农工平均增收达8 750元。不仅在新疆,中国西部的甘肃、陕西等省区也开始推广和应用这一节水新技术。位于中国最干旱的黄土高原上的陕西延安,2001年冬天一次安装了640座采用膜下滴灌技术的蔬菜大棚,据当地农民评价,使用滴灌,又省水,滴水又均匀,作物增产有保证。 内蒙古在全区组织实施以农田节水为主要措施的耕地综合生产能力建设,开创了农田节水工作新局面,不断推进了现代技术应用。滴灌方面,2007年实施农业部旱作节水补贴项目,在达茂旗、察右中旗和伊金霍洛旗建设了200hm2的膜下滴灌。示范结果表明,马铃薯膜下滴灌比大型喷灌和小型喷灌,分别节水29%、34%,节肥18%、20%,节电28%、33%,增产5%、18%。2007年组织实施的农业部节水
大棚蔬菜科学施肥技术 大棚蔬菜若施用肥料不当，不仅会导致土壤板结，引起蔬菜肥害，而且还会使蔬菜硝酸盐、亚硝酸盐含量超标，危害人体健康。因此在大棚蔬菜生产上，一定要慎施化肥，科学施肥。大棚蔬菜科学施肥应注意以下七个方面： 一、农家肥要腐熟：大棚蔬菜施用农家肥时要充分腐熟。因为没有经过腐熟的农家肥存有病菌和虫卵，给蔬菜施用后，容易使病害得到传播。另外，如果将农家肥放到大棚里再进行腐熟，将会产生氨气烧伤菜苗。因此，农家肥要充分腐熟后再施用。农家肥养分含量齐全、肥效持久，施用后不仅能改良菜地土壤，还可为蔬菜提供多种养分，每亩大棚施农家肥至少要达到3方以上。 二、施肥方法要科学合理：底肥最好在蔬菜定植一周前施用，并且要与土壤混合均匀。追肥可以在距离植株7-10厘米的地方沟施或者穴追，追肥后要及时盖土、浇水，千万不要将肥料直接撒在地面或植株上，以免肥料挥发或烧伤蔬菜秧苗。根外追肥应该在蔬菜需要肥料的高峰期及蔬菜生长后期，最好选择在阴天或傍晚的时候进行，尽量将肥液喷到新叶及叶子背面，以利于蔬菜吸收。 三、化肥施用要适量：大棚内的肥料不容易流失，过度施用化肥，能够引起土壤中盐类浓度增加，导致土壤的盐渍化。要控制氮肥，增施磷钾肥，要禁止或限量施用的氮肥是硝态氮，如硝酸铵、硝酸钾以及含硝态氮的复混肥。在大棚蔬菜管理上，增加通风时间，增强光照强度，可减少蔬菜硝酸盐的含量。不宜施含氯化肥，因为氯离子能降
低蔬菜中的淀粉含量，使品质变劣，而且残留于土壤中易造成土壤板结。限量施用硫酸镁、硫酸铵类肥料，因为硫酸根离子，不易被蔬菜吸收长期施用会残留在土壤中，危害蔬菜生长。 四、微肥施用要适量：微量元素肥料在蔬菜上需求量虽然很小，但它在蔬菜代谢中的作用却是很大的，能大大提升蔬菜品质。目前常用的微肥有硼、钼、锌、铁肥等。微肥多做基肥施用，也可以用于拌种、浸种或根外追肥。微肥适量与过量之间的范围比较窄，所以用量一定要准确，避免造成肥害。 五、使用植物生长调节剂要得当：植物生长调节剂（如赤霉素、乙烯利、多效唑等）如果使用合理会对蔬菜增产起到促进作用，但是每种调节剂在应用上都有一定的条件和范围，尤其要掌握好使用的时间和浓度，不能马虎大意，否则就不能达到蔬菜增产的效果，而且人们长久食用也会对身体健康不利。 六、大力推广生物有机复合肥料：生物肥料含有微生物活化菌，它是由有机肥、无机肥、菌肥、增效剂复合而成的“四合一”肥料，实现了各种肥料的科学配方，优势互补，效益互促，是实现大棚蔬菜平衡施肥的最佳肥料之一。 七、尽量施用蔬菜专用性肥料：在实施配方施肥的前提下，推广蔬菜专用型复合肥料。专用性肥料是根据不同蔬菜的需肥特点和土壤供肥状况而研制确定的，养分更齐全，营养更科学，配方更合理，针对性更强，施用后能显著提高大棚蔬菜产量和品质。
智能农业灌溉系统方案设计 托普物联网认为所谓智能农业灌溉系统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。 针对灌溉水利用系数较低,文中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。根据示范区观测,灌溉水利用系数由原来的0.6提高到0.9。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的关键技术问题。 智能农业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，这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。 智能农业灌溉系统可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，还可以在雨後监控土壤的湿度。有研究现实，和传统灌溉系统相比，智能农业灌溉系统的成本差不多，却可节水16%到30%。加州出台的新法案要求2012年起新公司必须使用智能农业灌溉系统。 智能农业灌溉系统 背景
灌溉造成水资源浪费 美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升，而若安装一种智能农业灌溉系统则可有效地控制水流量，达到节水目的。 HydroPoint公司负责可持续领域业务的Chris Spain援引美国用水工程协会的报告称，美国住宅区和商业区的草坪、植物灌溉用水浪费了30%到300%。 水资源被浪费的原因是技术不行，美国有4,500万个仅是安有简易计时器的灌溉系统，它们在时间控制上还可以，但精准度不高。Spain称，城市灌溉系统占城市用水的58%，这些被浪费的水资源每年生产54.4万吨温室气体。 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，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，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。我们的智能农业灌溉系统在这种背景下应运而生了。 不仅美国，英国也开始关注节水问题。英国节能信托基金会和能源部警告，随着越来越多的家庭开始节约能源，使用热水可能会超过取暖成为制造二氧化碳的主要途径。 智能农业灌溉系统整体方案图 结构 系统结构
滴灌系统的施工及安装
滴灌系统的施工及安装 杨凌国家节水工程中心 二OO三年十二月 一工程施工
1.施工安装规定 （1）滴灌工程施工必须严格按设计进行。修改设计应先征得设计部门同意，经协商取得一致意见后方可实施，必要时需经主管部门审批。 （2）施工前应检查图纸、文件等是否齐全，并核对设计是否与地形、水源、作物种植及首部枢纽位置等相符，发现问题应与设计部门协商，提出合理修改方案。 （3）施工前应检查现场，制定必要的安全措施，严防发生各种事故。 （4 ）施工前应严格按照工期要求制定计划，确保工程质量，并按期完成。 （5 ）施工中应随时检查质量，发现不符合要求的应坚决返工，不留隐患。 （6 ）施工中应注意防洪排水保护农田和林草植被，做好弃土处理。 （7 ）在施工过程中应做好施工记录。对隐患工程必须填写《隐患工程记录》才能进入下道工序施工。全部工程施工完成应及时编制竣工报告。 2.施工前的准备 （1）应检查图纸、文件等是否齐全，并校对是否与灌区水源、地形、作物种植及首部位置相符，发现问题应与设计部门协商，提出合理修改方案。 （2）应检查现场，制定必要的安全措施，并严格按工期要求编制施工计划。建立施工组织，拟定放样、定线等各项施工顺序，编制劳力、工种、材料、设备、工程进度计划，制定质量检查方法。 （3 ）按设计要求检查工程设备器材、准备好施工工具。 3.施工程序 （1 ）施工放样，现场应设测量控制网，并应保留到施工完毕。放样包括首部枢纽和干、支管的管线测量。 （2 ）基坑开挖，排水及基础处理。 （3）建筑物砌筑，混凝土、砌石、砖石建筑施工，可参照GBJ141 《给排水构
农田水利滴灌技术的应用与实施要点 发表时间：2019-12-05T10:27:25.377Z 来源：《建筑细部》2019年第13期作者：唐承园 [导读] 我国地大物博，领土面积较广，但是淡水资源分布不均，尤其是在西北地区。农业是我国国民经济的基础，而水利是农业的命脉。唐承园 新疆泓科节水灌溉工程有限公司新疆 830000 摘要：我国地大物博，领土面积较广，但是淡水资源分布不均，尤其是在西北地区。农业是我国国民经济的基础，而水利是农业的命脉。随着水利工程技术的成熟与发展，建设农田水利工程项目的地区越来越多。滴灌是目前较为先进的节水灌溉方式，可以有效提高水源利用率，达到节水、增产的目的。 关键词：农业水利工程；节水滴灌技术；注意事项；策略 在农业发展过程中，水利工程发挥着至关重要的作用，为农业灌溉提供了有力的支持。在农业灌溉过程中，对水资源的消耗量十分巨大，为此农业水利节水滴灌技术得到了广泛的应用。为了充分发挥农业水利节水滴灌技术的作用，需要全面了解和掌握该技术的应用注意事项，并采取科学应用策略提升农业水利灌溉效果。 1滴灌的概述 1.2滴灌工程的内涵 我国农业用水曾经都是以“大水漫灌”方式为主，水源利用率低，存在很多浪费现象。滴灌是目前较为先进的新型灌溉技术，可将原本的浇地转为浇作物。相较于传统灌溉方式，节水灌溉可以节省水资源20%～50%。应用滴灌工程可以显著减少用水量，同时确保土层含水量始终保持相对平衡的状态。滴灌工程在灌溉作物方面优势明显，但是此技术投资成本高、材料消耗多，同时还存在管道易堵塞、可能影响作物根系生长、容易累积盐分等弊端。所以，为确保滴灌工程的经济效益和作物的良好生长，需要对滴灌工程的施工工艺进行合理设计，最大限度地延长滴灌设施的使用期限，确保其正常工作，不影响作物生长。 1.2滴灌技术原理 滴灌技术就是滴水灌溉技术，是将具有一定压力的水通过管道输送到毛管，再通过毛孔上的滴头或孔口等灌水设施，将水以水滴的方式缓慢而均匀地滴入土壤，从而满足作物的灌溉需求，它是一项局部灌溉技术。滴灌设施的孔口或滴头水流量非常小，水分渗入土壤的过程是均匀的、缓慢的，所以只有接近滴头的土壤水分始终处于饱和状态，其它地方的水分需要借助毛管张力进行扩散和渗透。只要掌握好滴灌时间，就可以有效避免水分下渗损失。滴灌时土壤湿润面积较小，也有效降低了蒸发损失，所以滴灌技术的节水效果十分明显。 2滴灌施肥技术的优点 2.1土壤结构良好，节水效果明显 滴灌仅湿润作物根系区域，用水量少，滴水强度小于土壤的入渗速度，不会形成径流破坏土壤团粒结构，且使土壤中水分循环于土壤与地膜之间，减少土面蒸发。覆盖地膜还能将无效降水转变成有效降水，提高降水利用率，节水效果明显。 2.2肥料利用率高 滴灌时将肥料水滴直接滴入作物根系土壤中，肥料损失和浪费较少，肥料利用率高。研究表明，滴灌施肥技术肥料的平均利用率由30%～40%提高到50%～60%。 2.3增产效果明显 滴灌施肥应及时适量地向作物根系区域供水供肥，调节土壤的温度和湿度，改善作物根系的生长环境，为作物生长提供良好的条件，增产效果明显。 2.4降低生产成本和费用 采用滴灌，植物行间杂草少，减少了除草成本，土壤结构良好，无需平整土地和开沟起垄，减少了耕作成本，降低了灌水的劳动量和劳动成本。 2.4减少病虫害发生 滴灌阻断了土壤病虫害传播途径，减少了病虫害的蔓延，土壤温度变化小，作物不易烂根，能够延长倒茬周期。 3滴灌工程施工方法 3.1准备工作 滴灌工程对施工技术要求较高，必须严格按照设计图纸进行准备和施工工作。首先，施工单位、监理单位应对施工图纸进行仔细分析，对项目内容、施工工艺、施工要求严格核对。根据施工图纸要求准备施工材料和施工设备，核对设计图纸与水源、地形、作物种值、首部枢纽位置是否相符，如发现问题应及时与设计单位协商，共同探讨合理的解决方案。放线、开挖和下管是滴灌工程的主体工作，施工单位必须到现场进行实地测绘后再开始放样、定位和标注木桩，工程竣工前应一直在现场设置测量控制网。 3.2放线 放线时应在施工现场，使用相关设备确定基坑开挖线和建筑物轮廓线，对施工区域用标签进行标注，每30m处应用打桩设备进行打桩，为确保管线走向精准，应在每个阀门处做标记，确保后期施工有序进行。 3.3开挖 放线结束后即可开始开挖工作，进行开挖作业时应根据设计图纸结合放线标记有序进行。在开挖过程中不能破坏桩号，桩号是确保顺利安装管道的重要基础。应根据实际情况确定开挖的宽度与深度，通常开挖的最佳宽度为80cm，深度为90cm，要确保开挖深度大于耕作层和冻土层。 3.4安装管道 安装管道时应结合施工图纸和桩号进行施工。管道安装工作分为地上和地下两部分，地下管道安装铺设工作一般需要8名施工人员。
? 常见8类蔬菜的需肥特点及施肥技术 茄果类蔬菜 这类蔬菜有西红柿、茄子、辣椒和甜椒等。对土壤含氧量要求较高，通气性不好会影响根系对养分的吸收。苗期需肥量小，但要求营养全面，尤其是对氮磷较敏感，如果缺乏，就会影响花芽分化和果品品质，定植后到第一穗果坐住，需肥量有所增加，此后，养分吸收量猛增。它们的生长特点是边开花，边结果，生长量大，需肥量高、耐肥力强。养分失衡容易引起生理病害，如西红柿缺钙就会引起脐腐病。生产上要注意调节长棵与结果的矛盾。 所以茄果类蔬菜喜钾、钙，以西红柿为例，每1000公斤产量，其养分吸收量为氮公斤、五氧化二磷公斤、氧化钾公斤，氧化钙公斤。比例约为1:::1。在施肥上要多施有机肥，以改良土壤，重视磷、钾肥的施用，保证氮、磷、钾养分的平衡供应，注意钙、铁、锰、锌等微量元素的施用。西红柿亩产5000－6000公斤，施肥方案如下： 基肥：亩施腐熟有机肥1500－2000公斤或商品有机肥300－500 公斤，尿素10－15公斤、过磷酸钙60-80公斤、硫酸钾15-20公斤、硼砂公斤作为基肥。推荐施用侧与配方的专用复合肥30—50公斤。撒施后耕翻粑匀。 追肥：进行第1次追肥，一般在定植后10－15天，即第一穗果坐住前。亩施尿素5－8公斤、硫酸钾5-10公斤或肥量相当的复合肥10—15公斤。追肥后中耕培土，适当蹲苗；第2次追肥，在第一穗果开始膨大时进行，亩施尿素20-25公斤，硫酸钾15-20公斤；或肥量相当的复合肥30—50公斤。以后采收一穗果，进行一次追肥，每亩随水追施尿素5公斤左右，就可以满足植株生长和果实发育的需要。 追肥方式，追肥可以沟施或穴施后浇水，也可随水冲施。其它蔬菜追肥方式与此相同。在座果期喷施%氯化钙溶液可有效防治脐腐病，并可提高果实硬度，有利于储藏及运输。 白菜类蔬菜 这类蔬菜包括大白菜、小白菜、小油菜等，都有很大的叶面积，蒸腾量大，但根系浅，因此要求土壤湿润肥沃。 大白菜每1000公斤产量，对氮、磷、钾的吸收量为：氮—公斤、五氧化二磷—公斤、氧化钾—公斤。氮在大白菜幼苗期、莲座期植株体内含量较高，至结球期逐渐降低；磷的含量从幼苗期至结球期变化不大；钾的含量是幼苗期、莲座期低，结球期稍高。大白菜喜钙，大白菜中后期干烧心现象就是由于缺钙引起的。大白菜对微量元素的需求，以铁为最多，钙、锌、硼、锰次之，铜最少。 白菜类蔬菜施肥要足施有机肥，重视钾肥、合理施用氮磷肥、补充钙肥，保证全生长期供应充足的氮素、后期充足的磷、钾肥及适时适量使用微量元素，是白菜类丰产的关键。 大白菜亩产4000－5000公斤商品菜，施肥方案如下： 定植前亩施腐熟有机肥1500－2000公斤或商品有机肥200－300公斤，尿素11－15公斤，过磷酸钙50-80公斤，硫酸钾20－30公斤活邯量相当的
自动化智能滴灌控制系统设计方案 陕西颐信网络科技有限责任公司 西安天汇远通水利信息技术有限责任公司
目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -
蔬菜大棚的滴灌设备及维修- 随着农业现代化的逐步推进，用大棚栽培蔬菜的农户越来越多。而滴灌的增产效益显著，是大棚蔬菜生产达到优质、高产、高效的重要技术保障设施。滴灌不仅有节水、节能、降湿等优点，同时，还可调节小气候，改善作物生长环境，结合灌溉进行追肥、施药等。 1.滴灌的特点 滴灌是一种半自动化的机械灌溉方式，可以利用管道直接将水输送到作物根部附近，通过滴头，按照需要击水，点点滴滴渗到土壤内，既满足了蔬菜生长需要，又不致因灌水饿降低地温。 滴灌是定量而缓慢的灌水，使土壤不板结，通气顺畅，有利于调节蔬菜根系所适宜的水分、养料和空气条件，同时降低了棚内空气的湿度，减轻了蔬菜病害的发生，还大大减少了水分的渗漏和蒸发，既节水又保证了蔬菜生长的需要。因此，蔬菜的产量高、品质好，而且滴灌后不必中耕，既省力又省工。 2.滴灌设备及安装
大棚蔬菜的灌水周期一般为4天。滴灌送水需要每平方厘米的压力1~1.5kg，用水泵或附近水塔都行。水塔的高度要达到10m以上，以保证压力。滴灌管道的安装级数，要根据水源压力和滴灌面积来确定，一般采用三级管道：即干管、支管和毛管以及滴头。 干管：一般采用直径3寸铸铁管，埋在地下50cm处，伸入大棚后，即反出地面。 支管：一般用直径3.3cm软质塑料管，长度应与大棚的长度相等，南北排列，一端与干管接通。 毛管：一般用直径2分的塑料软管，根据栽培习惯每行蔬菜一条或二行蔬菜一条，每667平方厘米需要600m左右。毛管在棚内东西排列，一端与支管接通，另一端与折回拴死即可。 滴头有两种.一种是微管滴头,也叫发丝滴头,滴头内径为0.5mm左右,是由加碳聚氯乙烯制成,加碳有使微管防老化作用。一般可根据习惯定植密度，毛管按株距扎眼，将微管滴头插进毛管。另一种是螺旋滴头，这种滴头带有丝扣，和毛管拧在一起，通过丝扣的松紧，调节水量。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1812111667.html, 高效节水灌溉之滴灌技术的应用 作者：刘洋 来源：《城市建设理论研究》2013年第36期 摘要：滴灌是高效节水灌溉的一种，在水资源供需矛盾凸显的情况下，滴灌技术极大的提高了水资源的利用率。 关键词：高效节水；滴灌；应用 中图分类号：S274.2文献标识码： A 一、高效节水灌溉技术 高效节水灌溉是对除土渠输水和地表漫灌之外所有输、灌水方式的统称。根据灌溉技术发展的进程，输水方式在土渠的基础上大致经过防渗渠和管道输水两个阶段，输水过程的水利用系数从0.3逐步提高到0.95，灌水方式则在地表漫灌的基础上发展为喷灌、微灌、直至地下滴灌，水的利用系数从0.3逐步提高到0.98。 高效节水灌溉技术包括喷灌、微灌和滴灌。其中滴灌技术是近年来出现的最先进的灌溉技术，地下滴灌的蒸发量极小，能完全不受风的影响，可实施立体精确定位水肥灌溉。水的利用率高达0.95，理论上水的损失微乎其微。设施损耗少，免受紫外线辐射的影响，不易老化。 二、滴灌技术 滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。 滴灌系统由水源、首部控制枢纽、输水管道系统和滴水器四部分组成。水源由机井、机电设备等组成，首部控制枢纽由过滤器、施肥设施、闸阀、水表等组成，输水管道由干、支、毛管三级组成。 水源通过水泵由首部控制枢纽把水送给输水管道系统，干管输水为分干管配水，输水分干管沿棚群走向垂直干管布置，每条分干管控制一排大棚，分干管再配水给支管，每条支管控制1座大棚。支管将压力水流引入大棚，再通过旁通将毛管与之连接，把灌溉水流送至植物根部。 滴灌具有省水节能、灌水均匀、土壤和地形适应性强、增加产量、提高品质、省工、省肥（药）的优点，同时也具有投资较高、管道和滴头容易堵塞、对水质要求高的缺点。
主要蔬菜的配方施肥配方 （一）施肥的几个基本定律 1、养分完全归还律。作物生长发育从土壤中吸取各种养分，为保持地力，应通过施肥向土壤归还所吸取的养分，否则地力下降。蔬菜是高产、高复种指数作物，每年大量从土壤中吸取养分，应及时补充，如黄瓜、茄子等亩产都在1万斤以上。 2、最小养分律。即农作物的产量高低，决定于土壤中最不能满足该作物所需的养分，这个养分就是最小养分，它不可用其它养分补充，也叫水桶定律。 3、同等重要律。作物需要的养分有17种，它们分别是：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯、硅等，这些营养元素对作物的生长发育起着同等重要的作用，只是需求量的大小不同。 4、不可替代律。作物所需的各种营养元素，如缺少某一种，是不可以用其它元素代替的。如缺磷，就不可用氮或钾等其它营养元素替代。 5、报酬递减律。当肥料用量逐级递增时，农作物产量并不是随肥料增加而直线上升，它只能按抛物线的形式逐渐增加，因此单位肥料所增加的农作物产量是逐级递减的，超过一定的量以后甚至造成减产。 （二）蔬菜作物需肥（营养）特点 1、需肥量大。属喜肥作物，是一般大田粮食等作物的几倍
甚至上十倍。 2、吸肥能力强。主要是其根的阳离子代换量高。 3、对钙的吸收量大，是喜钙作物。西红柿缺钙导致脐腐病，大白菜、甘蓝（珠白）缺钙引起“干烧心”、“干烧边”等生理病害。李埠土壤含钙量高。 4、属喜硝态氮的作物。多数作物都能利用硝态氮和铵态氮，蔬菜却喜吸收硝态氮，在铵态氮过多的情况下，会发生铵中毒，NO3-—N：NH4—N之比为9：1～7：3,以5：5为界限，铵态N 以铵离子形式存在，易被土壤胶体吸附，所以不易流失，可逐步供给作物利用，肥效比硝态氮长，既可作追肥，也可作基肥。铵态氮在通气良好的情况下，可逐渐转化为硝态N，称之为硝化作物，这有利作物吸收。硝态N以硝酸根形式存在，不能被土壤胶体吸附，容易流失，在土壤板结、排水不畅的情况下，铵态N不易转化为硝态N，蔬菜吸收少，同时已有的硝态N又容易发生反硝化作用，形成N2↑而损失肥效。 5、体内含硼量高，是喜硼作物。一般是粮食作物的几倍至几十倍，如缺硼，可导致芹菜茎裂病、甘蓝褐腐病、萝卜褐心病等生理性病害，严重缺硼还会导致瓜类作物生长点坏死或无顶芽、无花芽等现象发生。 6、要求土壤有机质含量高，通气性好。 （三）外界环境对蔬菜作物吸收养分的影响 1、温度。