自动化智能滴灌系统设计方案
- 格式:docx
- 大小:1.63 MB
- 文档页数:16
棉田滴灌自动化控制及解决方案.txt有没有人像我一样在听到某些歌的时候会忽然想到自己的往事_______如果我能回到从前,我会选择不认识你。
不是我后悔,是我不能面对没有你的结局。
本文由ypk136899贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。
棉田滴灌智能信息化控制棉田滴灌智能信息化控制智能信息解决方案邓晓钟北京易润佳灌溉设备有限公司 1智能信息化棉田滴灌自控系统? ? ? ? ? ? 棉田自动化控制的基本要求系统组成、结构和基本原理 15团项目的基本配置系统部件详述设备质量保证及升级总结“太极”自控公司背景介绍2北京易润佳灌溉设备有限公司棉田的智能信息化控制的基本要求1. 2. 3. 4. 5. 6. 控制技术先进稳定可靠实用易用性价比优,后期使用费用低利于大面积推广和联网与农业种植、科研紧密相连北京易润佳灌溉设备有限公司 3信息化监控方案实现的方式专用中央控制器结合PC软件:既保证专业的灌溉施肥功能,又具有多功能可扩展性接口与信息化采集连接;分散控制集中管理原则:稳定独立的控制单元均可独立工作;远程控制终端(RTU):动作执行者和信息反馈的桥梁信息数据采集控制管理:有独立,有集中,既收集,也控制。
地址总线控制方式:省电缆、省工、省电、安全,无需外界网络支持。
水控阀门:隔膜型阀门,地埋使用,无故障免维护。
直流脉冲电磁开关:动作可靠,工作期间不耗电。
电子水表和肥料表:节水节肥,精确控制,系统保护。
北京易润佳灌溉设备有限公司 4系统组成和结构PC计算机-中文管理软件“梦幻”中文大田控制器梦幻”梦幻地址总线多功能气象站田间远程控制终端(田间远程控制终端(R.T.U.))CDMA无线无线视频摄像头虫害计数器有线控制双向通讯电子土壤湿度传感器北京易润佳灌溉设备有限公司田间水动隔膜阀5控制范围TALGILComputing & Control Ltd.北京易润佳灌溉设备有限公司6工作原理控制器使用双芯通讯电缆与RTU(地址解码器)将所有田间阀门组成闭合电路。
庭院自动灌溉系统施工方案1. 引言庭院自动灌溉系统是一种方便、高效的机械灌溉系统,通过自动化控制,可以为庭院花园提供合适的水源,保证植物的生长和发展,实现自动化的浇水管理。
本文将介绍庭院自动灌溉系统的施工方案,包括系统设计、设备安装和维护管理等内容。
2. 系统设计庭院自动灌溉系统的设计首先需要考虑庭院的布局和植物的需水量,确定灌溉区域和水源位置。
其次,需要选择合适的喷灌器和控制器,确保水的均匀分布和定时控制。
最后,还需要考虑系统的电源和排水问题,确保系统的稳定运行和安全性。
2.1 灌溉区域划分根据庭院的布局和植物的需水量,将庭院划分为若干个灌溉区域。
可以根据植物的种类、生长情况和日照情况等因素进行划分,确保每个灌溉区域的灌溉需求相似。
2.2 水源位置确定根据庭院的布局和位置,确定合适的水源位置。
可以选择自来水管道连接或者收集雨水进行灌溉。
水源位置需要考虑到方便接入和供水稳定性的因素。
2.3 喷灌器选择根据每个灌溉区域的需求,选择合适的喷灌器。
根据植物的类型和需要的水量,可以选择喷头式喷灌器、滴灌器或者喷雾式喷灌器等。
喷灌器需要满足水量均匀、可调节和易于安装等要求。
2.4 控制器选择选择合适的控制器来实现自动化的灌溉控制。
控制器应具备定时控制功能,能够根据植物的需水量和灌溉区域的特点,设置合理的灌溉时间和水量。
同时,控制器还应具备手动控制和故障报警功能,以便人工干预和及时处理问题。
2.5 电源和排水设计庭院自动灌溉系统需要稳定的电源供应以及良好的排水系统。
电源可以选择接入市电或者使用太阳能供电。
排水系统应考虑到庭院的地势和水流方向,确保灌溉过程中产生的多余水分能够有效排除,避免积水和损坏植物。
3. 设备安装完成系统设计后,需要进行设备的安装工作。
以下是设备安装的基本步骤:3.1 安装喷灌器根据系统设计确定的喷灌器类型和布局,在灌溉区域的合适位置进行喷灌器的安装。
根据喷灌器的要求,进行固定和连接工作,确保喷灌器的稳定性和喷水效果。
精选范文、公文、论文、和其他应用文档,希望能帮助到你们!最新自动化灌溉设计方案目录自动化灌溉与信息化管理系统方案 (2)1、现场智能感知平台: (4)1.1、井房首部设备智能监控系统 (5)1.2、田间无线灌溉控制系统 (7)1.3.无线土壤墒情监测系统 (10)1.4.综合智能气象监测系统 (12)2、无线网络传输平台 (15)3、数据管理平台 (16)4、应用平台(监控中心及移动管理控制端) (18)5、主要技术参数 (21)自动化灌溉与信息化管理系统方案自动化灌溉与信息化管理系统是针对农业大田种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点,融合最新的物联网和云计算技术,采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站,远程在线采集土壤墒情、气象信息,实现墒情自动预报、灌溉用水量智能决策、远程/自动控制灌溉等功能。
该系统根据不同地域的土壤类型、灌溉水源、灌溉方式、种植作物等划分不同类型区,在不同类型区内选择代表性的地块,建设具有土壤含水量,地下水位,降雨量等信息自动采集、传输功能的监测点;通过灌溉预报软件结合信息实时监测系统,获得作物最佳灌溉时间、灌溉水量及需采取的节水措施为主要内容的灌溉预报结果,定期向群众发布,科学指导农民实时实量灌溉,达到节水目的。
系统组成:大田灌溉自动化与信息化管理系统分为现场智能感知平台、无线网络传输平台、云数据管理平台、应用平台(监控中心及移动管理控制端)四个层次,其中,田间脉冲电磁阀、无线阀门控制器、远程水泵智能控制器、云服务器、主控制中心和村级(企业)控制中心、移动控制终端等组成灌溉无线控制系统,能够实现现地无线遥控、远程随时随地监控、轮灌组定时自动轮灌等控制方式,并且实时监测机井和阀门状态,灌溉流量和管网压力,保障运行安全,及时提示报警信息。
在此基础上,扩充田间土壤墒情监测、农田气象监测、作物和泵房视频监测等内容,指导科学灌溉,提高灌溉的智能化程度。
灌溉自动化系统总体层次分布图系统特点:➢全无线传输,自组网协议,电池供电、不需要任何布线,系统安装维护方便;➢无线采用全球免费的公共频段(2.4GHz),省去传统无线的运营费用;➢公网无线和现场无线融合,且具有冗余备份能力,提高了系统可靠性和安全性,突破了系统现地访问限制;➢无线阀控和采集节点超低能耗设计、内置电池保证使用3年;系统定时采集网络节点电压、工作温度与通讯链路状态,实现网络自诊断功能;➢所支持的电磁阀产品线广泛,不仅支持Netafim、Rain ;Bird和Hunter等灌溉公司的电磁阀,同时也支持国外著名的阀制造企业Bermad、Dorot和TECHNIDRO的产品;➢移动管理终端创新开发,突破了只能固定地点操作的限制,方便灌溉管理;➢自动化功能多层次设计满足不同灌溉管理需要,提高了系统的适应性;➢系统采用组件化和模块化设计,无线阀控节点、无线采集节点和机井控制站可以按照项目需要自由扩展,方便项目设计,方便后续升级维护。
农业科技农场智能灌溉系统建设方案第一章概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 项目意义 (3)第二章系统设计原则 (3)2.1 系统设计理念 (3)2.2 技术选型原则 (4)2.3 系统安全与稳定性 (4)第三章系统架构 (4)3.1 总体架构设计 (4)3.2 硬件系统设计 (5)3.3 软件系统设计 (5)第四章传感器与监测设备 (6)4.1 传感器选型与布设 (6)4.2 数据采集与传输 (6)4.3 监测设备维护与管理 (6)第五章智能决策系统 (7)5.1 数据处理与分析 (7)5.2 灌溉策略制定 (7)5.3 决策执行与反馈 (8)第六章自动控制系统 (8)6.1 自动控制原理 (8)6.2 控制系统设计 (8)6.3 控制执行与监控 (9)第七章网络与通信系统 (9)7.1 网络架构设计 (9)7.1.1 设计原则 (9)7.1.2 网络架构组成 (10)7.2 通信协议与接口 (10)7.2.1 通信协议 (10)7.2.2 接口设计 (10)7.3 网络安全与维护 (10)7.3.1 安全措施 (11)7.3.2 维护措施 (11)第八章系统集成与调试 (11)8.1 系统集成流程 (11)8.2 调试与优化 (12)8.3 系统运行监测 (12)第九章项目实施与管理 (12)9.1 项目组织与管理 (12)9.1.1 组织结构 (12)9.1.2 职责划分 (13)9.1.3 管理制度 (13)9.2 项目进度控制 (13)9.2.1 进度计划 (13)9.2.2 进度监控 (14)9.3 风险评估与应对 (14)9.3.1 风险识别 (14)9.3.2 风险评估 (14)9.3.3 风险应对 (14)第十章运营维护与培训 (14)10.1 运营维护体系 (14)10.1.1 运营维护目标 (14)10.1.2 运营维护内容 (15)10.1.3 运营维护组织架构 (15)10.2 培训与技能提升 (15)10.2.1 培训目标 (15)10.2.2 培训内容 (15)10.2.3 培训方式 (16)10.3 长期运行优化与升级 (16)10.3.1 运行优化 (16)10.3.2 系统升级 (16)第一章概述1.1 项目背景我国经济的快速发展和农业现代化的推进,农业科技在农业生产中的应用日益广泛。
智能浇灌系统的策划书3篇篇一智能浇灌系统的策划书一、引言随着人们对环境保护和水资源节约意识的不断提高,智能浇灌系统作为一种高效、节能的灌溉解决方案,正逐渐受到广泛关注。
本策划书旨在提出一个全面的智能浇灌系统方案,以满足农业、园林和家庭园艺等领域对精准灌溉的需求,提高水资源利用效率,降低灌溉成本,同时提供便捷的管理和控制方式。
二、市场分析1. 农业领域:传统的灌溉方式往往存在水资源浪费和灌溉不均匀的问题,导致农作物产量不稳定。
智能浇灌系统可以根据土壤湿度、气象条件等因素实时调整灌溉量和灌溉时间,提高农作物的产量和质量,同时减少水资源的浪费。
2. 园林领域:园林景观的灌溉需要耗费大量的水资源,而且人工灌溉难以保证灌溉的均匀性和及时性。
智能浇灌系统可以实现自动化灌溉,根据植物的需求进行精准灌溉,节省水资源,提高园林景观的美观度和养护效率。
3. 家庭园艺领域:越来越多的人热衷于家庭园艺,但是对于家庭园艺的灌溉管理往往缺乏专业知识和经验。
智能浇灌系统可以为家庭园艺爱好者提供便捷的灌溉解决方案,让他们轻松地照顾自己的花草植物。
三、系统功能1. 实时监测:系统通过传感器实时监测土壤湿度、温度、光照等环境参数,以及灌溉设备的运行状态,为精准灌溉提供数据支持。
2. 智能控制:根据监测到的参数和预设的灌溉策略,自动控制灌溉设备的开启和关闭,实现精准灌溉,避免水资源的浪费。
3. 远程控制:用户可以通过手机 APP、电脑等远程设备随时随地对智能浇灌系统进行控制和管理,方便快捷。
4. 数据分析:系统对监测到的数据进行分析和统计,灌溉报表和数据分析报告,为用户提供决策依据。
5. 预警功能:当系统监测到异常情况时,如传感器故障、灌溉设备故障等,会及时发出预警信息,提醒用户进行处理。
四、系统组成1. 传感器:包括土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等,用于实时监测环境参数。
2. 控制器:负责接收传感器的数据,根据预设的灌溉策略进行控制和决策,驱动灌溉设备的运行。
智慧农业喷灌智能控制系统方案设计前言随着科技的发展,农业物联网开始应用于农业生产中,托普仪器农业物联网就是在这种情境下应用而生,而且取得了良好的效果。
浙江托普仪器有限公司和浙江大学合作积极响应科技兴农政策突出农业科技创新重点,研发出农业物联网智能控制系统通过通过射频识别(rfid)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备等新型技术将农业和互联网连接起来提大大提高了农业生产的工作效率和精细管理,避免了“瘦肉精”、“毒辣椒粉”、“红心鸭蛋”等问题的再次发生,保证了食品的安全和产量。
目前此物联系统已在全国多家科技园、示范园区、农场、科研所、院校等区域成功运行,技术稳定成熟,功能齐全。
为在农业种植业、畜牧养殖业等领域的生产关键环节建立智能化控制、信息化管理的现代农业项目提供了强有力的技术支持。
物联网的实施将大大提高国家推进科技创新增强农产品的步伐。
农业物联网将开启农业生产腾飞的新篇章。
一、喷灌智能控制系统的功能为了最大限度地节约喷灌用水和实现智能控制,灌溉系统具备以下功能: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.控制功能:具有定时控制、循环控制的功能,用户可根据需要灵活选用控制方式。
①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,如果检测的湿度值小于设定湿度值,(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。
②定时控制功能:系统可对电磁阀设定开、关时间,当灌溉的湿度值达到设定的湿度值时,电动机自动停止灌溉。
③循环控制功能:用户在可编程控制器内预先编好控制程序,分别设定起始时间、结束时间、灌溉时间、停止时间,系统按设定好的时间自动循环灌溉。
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。
第1篇一、项目背景随着我国农业现代化进程的加快,智能灌溉技术逐渐成为农业发展的新趋势。
智能灌溉系统通过科学合理的灌溉管理,实现水资源的高效利用,提高作物产量和品质,减少化肥农药使用,保护生态环境。
本方案旨在为某农业园区设计一套智能灌溉系统,以提高园区灌溉效率,降低生产成本。
二、项目目标1. 实现园区灌溉自动化,提高灌溉效率;2. 优化水资源利用,降低灌溉成本;3. 提高作物产量和品质,增强市场竞争力;4. 降低化肥农药使用,保护生态环境。
三、系统组成1. 水源:园区内现有灌溉水源;2. 控制中心:负责数据采集、处理、传输和灌溉控制;3. 灌溉设备:包括水泵、阀门、管道、喷头等;4. 传感器:土壤湿度传感器、气象传感器等;5. 通信设备:无线通信模块、有线通信设备等;6. 辅助设备:太阳能光伏发电系统、蓄电池等。
四、系统设计1. 系统架构本系统采用分层分布式架构,包括数据采集层、数据处理层、控制层和应用层。
(1)数据采集层:负责采集土壤湿度、气象等数据,通过传感器实时传输至控制中心。
(2)数据处理层:对采集到的数据进行处理、分析和存储,为灌溉决策提供依据。
(3)控制层:根据处理后的数据,对灌溉设备进行实时控制,实现自动化灌溉。
(4)应用层:提供灌溉管理系统,实现灌溉参数设置、实时监控、历史数据查询等功能。
2. 系统功能(1)数据采集:实时采集土壤湿度、气象等数据,为灌溉决策提供依据。
(2)灌溉控制:根据土壤湿度和气象数据,自动控制灌溉设备,实现自动化灌溉。
(3)灌溉管理:设置灌溉参数,实时监控灌溉过程,查询历史数据,优化灌溉方案。
(4)远程控制:通过手机APP或电脑端,实现远程监控和操作。
五、施工方案1. 工程准备(1)组织施工队伍,进行技术培训。
(2)采购所需设备,确保设备质量。
(3)现场勘察,确定设备安装位置。
2. 设备安装(1)水源:将灌溉水源接入系统,确保水源充足。
(2)控制中心:安装服务器、电脑等设备,搭建网络环境。
自动化灌溉系统设计及控制随着科技的进步和人口的增长,越来越多的土地被用于农业生产。
在干燥地区,灌溉是保持农业生产的关键。
传统的灌溉方式需要耗费大量的水、人力和时间,而自动化灌溉系统则可以通过监测土壤湿度和气象条件,自动控制灌溉设备,从而提高效率和节省资源。
一、传统灌溉方式的弊端传统的灌溉方式包括洪水灌溉、喷灌和滴灌等,这些方式都存在一些弊端:1.浪费水资源由于传统的灌溉方式缺乏针对性,很多农田会过度灌溉或不足灌溉,导致水资源的浪费或不足。
2.人工成本高传统的灌溉方式需要耗费大量的人力,农民需要定期检查水源和水道,对喷灌设备进行维护和修理,这些过程都需要投入大量的时间和精力。
3.低效率传统的灌溉方式无法根据土壤湿度和气象条件进行调整,往往会导致浪费或不足。
另外,传统方式需要频繁的检查喷灌设备,以确保喷头正常工作,这也会耗费大量时间和精力。
二、自动化灌溉系统的优点自动化灌溉系统可以通过检测土壤湿度和气象条件,从而自动进行喷灌或滴灌。
它的优点在以下几个方面:1.节省水资源自动化灌溉系统能够根据土壤湿度和气象条件进行调整,从而避免过度或不足的灌溉,节省水资源。
2.减少人工成本自动化灌溉系统可以自动控制灌溉设备的工作,减少农民的劳动力,降低经济成本。
3.高效率自动化灌溉系统能够根据土壤湿度和气象条件自动调整灌溉设备的工作,确保水的利用率,提高效率。
三、自动化灌溉系统的设计及控制自动化灌溉系统由传感器、控制器和灌溉设备组成,下面将分别介绍。
1.传感器传感器负责监测土壤湿度和气象条件,根据监测结果自动调整灌溉设备的工作。
通常,传感器可以分为土壤湿度传感器和气象传感器两种。
土壤湿度传感器通过监测土壤湿度,从而判断水分是否充足。
如果土壤湿度达到一定程度,传感器就会停止工作,等到土壤干燥后再次开始工作。
气象传感器可以监测气温、湿度、风速和降雨等信息,根据监测结果自动控制灌溉设备的工作。
2.控制器控制器是自动化灌溉系统的核心,它负责接收传感器的信息,并根据监测结果控制灌溉设备的工作。
智能浇灌系统的策划书3篇篇一智能浇灌系统策划书一、项目背景随着人们生活水平的提高,对花卉、蔬菜等植物的需求也越来越大。
然而,传统的浇灌方式需要人工操作,不仅费时费力,而且容易出现浇水不及时、浇水过量等问题,影响植物的生长和品质。
因此,开发一款智能浇灌系统具有重要的现实意义。
二、项目目标1. 实现对花卉、蔬菜等植物的自动浇灌,提高浇水效率和准确性。
2. 通过传感器实时监测土壤湿度、温度等环境参数,根据植物的需求自动调整浇水时间和浇水量。
3. 提供远程控制功能,用户可以通过手机 APP 等方式随时随地控制浇灌系统。
4. 具备报警功能,当系统出现故障或异常情况时,及时向用户发送报警信息。
三、项目内容1. 硬件设计:传感器:选用高精度的土壤湿度传感器、温度传感器等,实时监测土壤湿度、温度等环境参数。
控制器:选用高性能的微控制器,负责数据采集、处理和控制。
执行器:选用电动球阀、水泵等执行器,实现对浇水时间和浇水量的精确控制。
通信模块:选用蓝牙、Wi-Fi 等通信模块,实现与手机 APP 等设备的通信。
2. 软件设计:数据采集与处理:通过传感器实时采集土壤湿度、温度等环境参数,并进行数据处理和分析。
控制算法:根据植物的需求和环境参数,制定合理的浇水策略,实现自动浇水。
远程控制:开发手机 APP 等远程控制软件,用户可以通过手机 APP 等方式随时随地控制浇灌系统。
报警功能:当系统出现故障或异常情况时,及时向用户发送报警信息。
3. 系统集成:将硬件和软件进行集成,实现智能浇灌系统的整体功能。
进行系统测试和调试,确保系统的稳定性和可靠性。
四、项目实施计划1. 需求分析:[具体时间]对市场需求进行调研和分析,确定智能浇灌系统的功能和性能要求。
与用户进行沟通和交流,了解用户的需求和意见。
2. 硬件设计:[具体时间]根据需求分析结果,进行硬件设计和选型。
绘制硬件原理图和 PCB 图,制作硬件样板。
3. 软件设计:[具体时间]根据需求分析结果,进行软件设计和开发。
第1篇一、前言随着我国经济的快速发展,城市绿化建设日益受到重视。
为了提高绿化养护水平,实现高效、节水的灌溉方式,绿化自动滴灌系统应运而生。
本方案旨在为绿化自动滴灌系统的施工提供一套完整的施工方案,确保系统的高效运行。
二、施工准备1. 施工组织(1)成立施工组织机构,明确各岗位职责。
(2)组织施工人员进行技术培训,确保施工人员熟悉施工工艺和操作规程。
2. 施工材料(1)管材:选用符合国家标准的PVC、PE等材质的滴灌管材。
(2)滴头:选用流量均匀、质量可靠的滴头。
(3)过滤器:选用过滤精度为60目的过滤器。
(4)施肥器:选用自动施肥器,实现肥水一体化。
(5)阀门:选用球阀、闸阀等。
(6)其他配件:接头、弯头、三通等。
3. 施工工具(1)切割工具:电锯、钢锯等。
(2)焊接工具:电焊机、气焊机等。
(3)测量工具:水准仪、卷尺等。
(4)安装工具:扳手、螺丝刀等。
三、施工工艺1. 施工流程(1)现场勘察:了解绿化区域地形、地貌、土壤等条件。
(2)设计施工图:根据勘察结果,绘制施工图。
(3)材料准备:准备施工所需的材料、工具。
(4)管道铺设:按照设计图进行管道铺设。
(5)滴头安装:安装滴头,确保流量均匀。
(6)过滤器安装:安装过滤器,防止管道堵塞。
(7)施肥器安装:安装自动施肥器,实现肥水一体化。
(8)系统调试:调试系统,确保系统运行正常。
(9)验收:对施工成果进行验收。
2. 施工要点(1)管道铺设1)根据设计图,确定管道走向。
2)管道铺设应遵循“由高到低、由内到外”的原则。
3)管道转弯处应采用弯头,减少阻力。
4)管道连接处应采用专用接头,确保连接牢固。
(2)滴头安装1)根据设计图,确定滴头位置。
2)安装滴头时,确保滴头与管道连接牢固。
3)滴头流量应符合设计要求。
(3)过滤器安装1)安装过滤器时,确保过滤器与管道连接牢固。
2)过滤器应定期清洗,防止堵塞。
(4)施肥器安装1)安装施肥器时,确保施肥器与管道连接牢固。
基于单片机的智能抽水灌溉系统设计目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)1.4 研究内容与方法 (6)2. 智能抽水灌溉系统概述 (7)2.1 系统功能与目标 (8)2.2 系统组成 (10)3. 基于单片机的控制系统设计 (10)3.1 硬件设计 (12)3.1.1 单片机选择 (13)3.1.2 电源模块设计 (14)3.1.3 泵电机控制模块 (16)3.1.4 传感器及接口设计 (17)3.2 软件设计 (18)3.2.1 控制策略 (19)3.2.2 实时操作系统应用 (19)3.2.3 用户界面设计 (20)4. 灌溉系统的精准控制策略 (22)4.1 土壤湿度检测与控制 (23)4.2 水位检测与控制 (24)4.3 气候条件分析与控制 (24)4.4 人工神经网络在控制中的应用 (26)5. 系统优化与调试 (27)5.1 系统性能指标 (29)5.2 系统优化方法 (30)5.3 系统调试与测试 (30)6. 系统实施与应用案例 (31)6.1 系统实施流程 (32)6.2 应用案例分析 (34)6.3 系统维护与优化 (35)7. 结论与展望 (36)7.1 研究成果总结 (37)7.2 存在问题与不足 (38)7.3 未来工作展望 (39)1. 内容概要本文档旨在阐述基于单片机技术的智能抽水灌溉系统的设计概念、实现方案及应用前景。
文章将分章节探讨该系统的核心内容和功能:系统概述:介绍系统设计理念、目的及发展方向,强调智能灌溉系统的重要性及其在现代农业中的应用价值。
市场需求与技术背景:分析当前市场对高效、智能灌溉系统的需求,概述相关技术的发展现状,包括传感器、微控制器、通信协议及远程监控技术。
系统架构:详述智能灌溉系统的硬件组成及软件核心模块。
详细介绍单片机的选择、外围电路设计,如水分传感器、土壤墒情传感器、水流量传感器等,以及系统的通信模块实现。
第1篇 一、项目背景 随着我国农业现代化进程的加快,水资源短缺问题日益突出,传统灌溉方式已无法满足现代农业发展需求。为提高灌溉效率、节约水资源、降低劳动强度,推广智能灌溉技术势在必行。本方案旨在为某农业示范园区设计一套智能灌溉系统,以提高灌溉自动化水平,实现节水、增产、增效。
二、项目目标 1. 提高灌溉效率,降低水资源浪费。 2. 实现灌溉自动化,减轻农民劳动强度。 3. 提高作物产量和品质。 4. 建立完善的智能灌溉系统,为我国农业现代化提供技术支持。 三、项目内容 1. 系统组成 本智能灌溉系统主要包括以下部分: (1)水源及供水设施:包括水源、泵房、管网、过滤器等。 (2)控制中心:包括计算机、服务器、控制软件等。 (3)传感器:包括土壤湿度传感器、水位传感器、气象传感器等。 (4)执行器:包括电动阀门、电磁阀、喷头等。 (5)通讯模块:包括有线通讯、无线通讯等。 2. 系统功能 (1)实时监测:对土壤湿度、水位、气象等参数进行实时监测,为灌溉决策提供数据支持。
(2)智能灌溉:根据土壤湿度、作物需水量、气象等因素,自动调节灌溉水量和灌溉时间。
(3)数据管理:对灌溉数据进行记录、分析、统计,为灌溉管理提供依据。 (4)远程控制:通过互联网实现对灌溉系统的远程监控和操作。 四、施工方案 1. 施工准备 (1)组织施工队伍:成立专业的施工团队,确保施工质量。 (2)设备采购:根据设计要求,采购所需的设备、材料。 (3)技术培训:对施工人员进行技术培训,确保施工质量。 2. 施工步骤 (1)水源及供水设施施工 1)挖掘水源井,确保水质满足灌溉要求。 2)建设泵房,安装水泵及配电设施。 3)铺设灌溉管网,确保管道质量。 4)安装过滤器,防止杂质进入管网。 (2)控制中心施工 1)安装计算机、服务器等硬件设备。 2)安装控制软件,实现系统功能。 3)搭建通讯网络,确保数据传输稳定。 (3)传感器安装 1)在农田内合理布置土壤湿度传感器、水位传感器、气象传感器等。 2)确保传感器安装牢固,避免损坏。 (4)执行器安装 1)根据设计要求,安装电动阀门、电磁阀、喷头等执行器。 2)确保执行器安装牢固,避免漏水、漏电等问题。 (5)通讯模块安装 1)安装有线通讯设备,如光纤、电缆等。 2)安装无线通讯设备,如无线网关、路由器等。 3. 施工质量控制 (1)严格按照设计要求进行施工,确保工程质量。 (2)加强施工现场管理,确保施工安全。 (3)对施工人员进行定期考核,提高施工技能。 五、施工进度安排 1. 施工准备阶段:1个月 2. 水源及供水设施施工阶段:2个月 3. 控制中心施工阶段:1个月 4. 传感器、执行器及通讯模块安装阶段:1个月 5. 系统调试及验收阶段:1个月 六、项目验收 1. 系统功能验收:确保系统各项功能正常运行。 2. 系统性能验收:测试系统稳定性、可靠性、抗干扰能力等。 3. 数据准确性验收:验证系统采集数据的准确性。 4. 用户满意度验收:了解用户对系统的使用情况及满意度。 七、项目总结 1. 项目实施过程中,严格遵循国家相关法规和标准,确保工程质量。 2. 通过智能灌溉系统的实施,提高灌溉效率,降低水资源浪费,为我国农业现代化提供有力支持。
第1篇一、项目背景随着我国城市化进程的加快,城市绿化工程越来越多,绿化面积不断扩大。
为了提高绿化养护效率,降低人工成本,实现绿化的精细化管理,绿化自动灌溉系统应运而生。
本方案旨在为绿化自动灌溉施工提供一套完整、实用的施工方案。
二、项目目标1. 实现绿化灌溉自动化,提高绿化养护效率;2. 节约水资源,降低绿化养护成本;3. 提高绿化景观效果,延长绿化寿命;4. 确保绿化灌溉系统安全、稳定运行。
三、施工范围及内容1. 施工范围:绿化区域内的自动灌溉系统,包括水源、管网、阀门、控制器、传感器等;2. 施工内容:(1)水源接入及改造;(2)管网铺设;(3)阀门及控制器安装;(4)传感器安装;(5)系统调试及试运行;(6)系统验收及培训。
四、施工方案1. 水源接入及改造(1)水源选择:根据绿化区域的具体情况,选择合适的水源,如市政供水、地下水、中水等;(2)水源改造:对水源进行改造,确保水质符合灌溉要求,如设置过滤器、加药设备等;(3)水源接入:将水源接入自动灌溉系统,确保水源充足、稳定。
2. 管网铺设(1)管网材料:选用符合国家标准、耐腐蚀、抗压、抗冲击的PE管、PVC管等;(2)管网设计:根据绿化区域地形、绿化布局、灌溉需求等因素,进行管网设计,确保管网合理、高效;(3)管网铺设:按照设计图纸进行管网铺设,注意管网的坡度、连接、固定等;(4)管网检查:铺设完成后,对管网进行检查,确保无破损、泄漏等问题。
3. 阀门及控制器安装(1)阀门选择:选用符合国家标准、耐腐蚀、密封性能好的阀门;(2)控制器选择:选用性能稳定、功能齐全的控制器;(3)安装位置:根据设计要求,确定阀门及控制器的安装位置;(4)安装步骤:按照产品说明书进行安装,确保安装牢固、正确。
4. 传感器安装(1)传感器选择:选用精度高、稳定性好的传感器,如土壤湿度传感器、流量传感器等;(2)安装位置:根据设计要求,确定传感器的安装位置;(3)安装步骤:按照产品说明书进行安装,确保安装牢固、正确。
文章编号:1673-887X(2023)09-0152-03自动灌溉系统设计与实现廖全林,邓桂骞,王成峰,李仕军,薛阳,何元转(兴义民族师范学院,贵州兴义562400)摘要智慧农业灌溉系统将是解决我国农业水资源供需矛盾的主要手段之一,为了进一步提升农业上水的利用率,基于传感器和自动控制技术设计了自动灌溉系统。
自动灌溉系统的应用,将实现灌溉过程的无人值守,减少人员的工作强度,提高灌溉效率,具有良好的适应性、易使用、高可靠性,有一定的推广价值。
关键词自动灌溉;Arduino;云平台;实时监测中图分类号S274.2文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.09.014Design and Implementation of Automatic Irrigation SystemLiao Quanlin,Deng Guiqian,Wang Chengfeng,Li Shijun,Xue Yang,He Yuanzhuan(Xingyi Normal University for Nationalities,Xingyi562400,Guizhou,China)Abstract:Intelligent agricultural irrigation system will be one of the main means to solve the contradiction between supply and de‐mand of agricultural water resources in China.In order to further improve the utilization rate of agricultural water,an automatic irri‐gation system based on sensor and automatic control technology is designed.The application of automatic irrigation system will real‐ize the unattended irrigation process,reduce the work intensity of personnel,improve the irrigation efficiency,with good adaptability, easy to use,high reliability,and has certain popularization value.Key words:automatic irrigation,Arduino,cloud platform,real time monitoring我国农业用水占全国总用水量的62%,在某些地区占比高达90%,大力发展智慧农业灌溉是解决水资源供需矛盾的措施之一。
1. 知识与技能目标:(1)了解自动灌溉系统的组成及工作原理;(2)掌握自动灌溉系统的安装、调试和维护方法;(3)能够根据实际需求设计简单的自动灌溉系统。
2. 过程与方法目标:(1)通过观察、实验、分析等方法,培养学生动手实践能力;(2)通过合作学习,提高学生团队协作能力;(3)通过项目实施,培养学生的创新意识和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观目标:(1)培养学生对农业科技的热爱和关注;(2)提高学生节约用水、保护环境的意识;(3)培养学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容1. 自动灌溉系统的组成及工作原理;2. 自动灌溉系统的安装、调试和维护方法;3. 简单自动灌溉系统的设计。
三、教学过程1. 导入(1)展示自动灌溉系统在实际农业中的应用案例;(2)提出问题:什么是自动灌溉系统?它有什么作用?2. 讲授(1)自动灌溉系统的组成及工作原理;(2)自动灌溉系统的安装、调试和维护方法。
3. 实践操作(1)分组进行自动灌溉系统的安装、调试;(2)引导学生分析、解决问题;(3)小组汇报,展示安装、调试过程。
4. 案例分析(1)分析不同类型自动灌溉系统的优缺点;(2)探讨自动灌溉系统在实际农业中的应用前景。
5. 设计与实施(1)学生分组,根据实际需求设计简单自动灌溉系统;(2)指导学生进行系统实施,包括选型、安装、调试等;(3)小组展示设计成果,并进行评价。
6. 总结与反思(1)总结自动灌溉系统的特点及在实际农业中的应用;(2)引导学生反思自己在学习过程中的收获和不足;(3)提出改进措施,提高教学质量。
四、教学评价1. 评价方式:形成性评价与总结性评价相结合;2. 评价内容:知识掌握程度、实践操作能力、团队协作能力、创新意识等;3. 评价方法:观察、实验、作品展示、小组评价等。
五、教学资源1. 教材:《农业工程概论》、《农业自动化技术》等;2. 教学课件;3. 自动灌溉系统实物或模型;4. 网络资源:相关网站、视频等。
自动灌溉系统的设计电子与信息工程学院本科毕业论文论文题目基于PLC控制的自动灌溉系统的学生姓名学号业电气工程及其自动化班级指导教师 103521008 专2014年5月摘要摘要水资源的合理利用具有十分重要的意义。
相比发达国家,目前我国灌溉方式还存在一定差距。
因此农业灌溉自动化成为一个重要的研究方向。
PLC具有优良的技术性能,利用PLC控制的灌溉系统更加智能化、运行的可靠性更高。
该设计介绍了可编程控制器(PLC)在自动节水灌溉控制系统中的应用,能根据不同类型的土地进行分类灌溉。
系统按照A、B、C三种不同类型的作物的需水量分别采用不同灌溉模式,系统包括执行机构和控制机构两部分,执行机构主要是电动机作为驱动源,通过控制各电机的启动和停止来控制水泵工作,从而给作物进行灌溉。
控制机构主要是可编程控制器。
为了减少水泵电机的启动电流,减轻对电网形成的冲击,减少能耗,系统采用Y-?启动。
关键词:PLC;自动灌溉;Y-?启动I湖北科技学院学士学位论文ABSTRACTRational use of water resources is of great significance. Comparedto developed countries,China’s irrigation methods are still some gaps. Therefore,irrigation automation has become animportant research direction. PLC has excellent technical performance, the use of irrigationsystems more intelligent PLC control, higher reliability.This design describes the programmable controller (PLC) in the automatic control system ofwater-saving irrigation, irrigation can be classified according to the different types of land. System according to water demand A, B, C are three different types of crops were irrigated using different modes, the system consists of two parts actuators and control bodies, executive agencies aremainly motor as a driving source, by controlling the start and stop of the motors to control thepump to work, giving the crop irrigation. The main control mechanism is programmablecontrollers. In order to reduce the pump motor starting current, to reduce the impact on the gridformation, reduce energy consumption, the system uses Y-? start.KEY WORDS: PLC ; Automatic irrigation; Y-? startII目录目录1 绪论 ..................................................................... .. (1)1.1 课题背景及目的 ..................................................................... .. (1)1.2 课题研究现状 ..................................................................... (1)1.2.1 国外研究现状 ..................................................................... .. (1)1.2.2 国内发展现状 ..................................................................... .. (2)1.3 目的和意义 ..................................................................... . (2)1.3.1 研究目的 ..................................................................... . (2)1.3.2 研究意义 ..................................................................... . (2)2 灌溉系统总体方案 ..................................................................... .. (3)2.1 总体设计 ..................................................................... .. (3)2.1.1 灌溉综述 ..................................................................... . (3)2.1.2 系统主要功能 ..................................................................... .. (3)2.2 系统运行结构图 ..................................................................... .. (3)2.3 系统运行方式 ..................................................................... (4)3 硬件设计 ..................................................................... (5)3.1 系统硬件的设计原则 ..................................................................... (5)3.2 控制器的确定 ..................................................................... (6)3.3 系统的组成 ..................................................................... . (7)3.3.1 设备确定 ..................................................................... . (7)3.3.2 PLC输入/输出点分配...................................................................... . (8)3.3.3 电机启动 ..................................................................... . (9)4 软件设计 ..................................................................... . (11)4.1 设计方法 ..................................................................... (11)4.2 设计原则 ..................................................................... (11)4.3 系统功能的设计 ..................................................................... (12)4.3.1 灌溉流程设计 ..................................................................... (12)4.3.2 电机启动设计 ..................................................................... (20)5 PLC的调试与程序的仿真 ..................................................................... . (21)5.1 PLC控制的安装与布线 ..................................................................... . (21)5.2 程序的仿真 ..................................................................... .. (22)6 结论与展望 ..................................................................... (25)III湖北科技学院学士学位论文致谢 ..................................................................... (27)参考文献 ..................................................................... .. (29)附录 ..................................................................... . (31)IV绪论1 绪论1.1 课题背景及目的我国水资源短缺,利用率低,水浪费严重,供需矛盾突出。
基于单片机控制的智能灌溉系统设计摘要:随着环保意识的提高和城市化的不断推进,对于生态环境的保护和土地资源的合理利用变得日益重要。
智能灌溉系统是一种高效、节约资源、减少人力投入、降低成本的新型灌溉方式。
本文基于单片机控制的智能灌溉系统设计方案,通过选用合适的硬件平台、传感器和控制算法来实现自动智能控制和数据采集,实现对农田的灌溉和水肥管理的自动化,提高农田利用率,节约资源,以保障农业生产的发展和生态环境的改善。
关键词:智能灌溉系统、单片机控制、灌溉管理、自动化控制、数据采集一、引言随着社会的不断发展和人们生活水平的提高,对于食品供应和农业生产水平的要求也越来越高。
无论是为了满足国家的粮食需求,还是为了保障人们的健康和生活安全,农业生产的发展显得格外重要。
然而,受自然环境和经济制约,农业生产的高效和规模化一直是制约农业发展的重要因素。
传统的灌溉方式依赖于人工操作,存在大量的人力资源浪费、水资源浪费和不稳定的管理问题。
因此,智能灌溉系统得到了越来越多的关注和应用,成为现代农业生产的重要一环。
二、智能灌溉系统硬件设计智能灌溉系统的设计包括硬件、软件和控制算法三个方面,本文重点对硬件设计进行讲述。
基于单片机控制的智能灌溉系统硬件包含传感器部分和控制器部分两个基本部分。
2.1 传感器部分设计智能灌溉系统需要使用多种传感器来实现对于土壤湿度、气温、空气湿度、光照强度等环境因素的准确检测,这些检测将作为控制决策的依据。
常用的传感器有土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等。
本文选用黑色土壤湿度传感器和DHT11温湿度传感器作为实验材料,黑色土壤湿度传感器是一种直接放入泥土中进行检测的传感器,通过检测泥土中的电阻率变化来检测土壤湿度;DHT11温湿度传感器是一种数模转换器,用于测量相对湿度和温度。
这两种传感器可以为系统提供准确可靠的数据,并通过模拟到数字转换器将数据输出到控制器。
2.2 控制器部分设计智能灌溉系统的控制器是实现自动化控制和数据交换的重要部分,一般包括单片机、触摸屏、执行器和数据传输模块等组成。
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 - 2 -
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 ....................................................................................... - 8 - 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 ................................................................. - 14 - 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 ......................................................... - 15 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 15 - 4.3.5. 供电方式 ..................................................................................... - 15 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 16 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 - - 3 -
一. 系统概述 全球用于灌溉土地的水几乎占人类可获得水量的大半,由于灌溉设施和方法落后,其中大部分被浪费掉了。相对于发达国家我国灌溉用水浪费更为严重,用水效率还非常低下,不及发达国家的一半。上世纪50年代,我国便开始引进并推行节水灌溉技术,到现在滴灌、喷灌、低压管道输水灌溉等节水技术已经在全国多个地方得到应用,并取得了良好的效果。然而当前大多数滴灌工程还停留在由人工现场开关阀门来控制灌溉的水平,难于实现精确控制,更为关键的是极大地制约了节灌的潜力,影响了滴灌效益的发挥。因此,想要真正提高滴灌系统运行的水平,保证农作物有效增产,减轻劳动强度,就必须采用现代科技手段,提高滴灌系统的自动化管理程度,发展田间自动化智能滴灌控制系统。
图1-1 自动化智能滴灌控制系统模型 - 4 -
二. 系统组成 自动化智能滴灌控制系统由灌溉监测中心站、首部控制器、田间控制器等组成: 监测中心站:监测中心站总揽整个系统的全局运行情况,对田间各个首部控制器的运行状态、田间控制器的运行状态、田间要素信息能够进行实时数据采集分析,同时可远程指挥首部控制器对其泵房电机进行启停控制及所有隶属于该首部控制器管辖范围内的田间电磁阀进行开闭控制,实现远程自动化灌溉以及轮灌计划执行。 首部控制器:首部控制器是具有ZigBee无线短传及GPRS远传功能的中间控制器,主要负责泵房电机的启闭控制、取用水量的监测、主枢纽管道的压力监测等,通过ZigBee无线自组网络与区域内田间控制器进行交互,向田间控制器下发电磁阀控制命令或索取电磁阀当前运行状态信息;同时首部控制器还需通过GPRS网络与监测中心站进行数据同步,并按照预先配置好的上传机制向监测中心站上传本区域内所有田间控制器的工作状态; 田间控制器:田间控制器是程网状结构分布在农田区域内,开机后与首部控制器自动组成通信网络。田间控制器直接与电磁阀门、电磁阀状态反馈器及田间要素监测传感器相连,通过解析来自首部控制器发送的指令来控制电磁阀的开关,同时上传监测农田区域内降雨、土壤温湿度、光照强度、土壤PH等影响农作物生长的自然要素信息至首部控制器。 - 5 -
图2-1 自动化智能滴灌控制系统结构图 三. 通信网络
自动化智能滴灌控制系统的网络通信分为首部控制器与监测中心站间的通信以及田间控制器与首部控制器间的通信,其中首部控制器与监测中心距离较远数据传输量大故选用GPRS网络通信;而田间控制器与首部控制器间的距离适中数据通信量小,故选用ZigBee自组网通信,同时ZigBee无线通信具备低功耗、无通信费用、投资较低、可适应各种野外环境等优势。 - 6 - 图3-1 自动化智能滴灌控制系统通信网络拓扑图 四. 功能设计
4.1. 监测中心级设计 4.2. 首部控制级设计 在首部控制级布设首部控制器,通过ZigBee网络通信技术与田间控制器连接,实现对灌区所有电磁阀的控制与监控,同时首部控制器通过GPRS移动互联网与监测中心进行数据同步与信息上传。 - 7 -
首部控制器在软件功能设计上应具备农户信息管理模块、操作权限管理模块、自动轮灌计划管理模块、田间控制器管理模块、用水量实时监控模块、终端故障报警模块等功能模块,当首部控制器接收到来自田间控制器上报非计划用水报警信息后应立即向监测中心发出报警信息通知管理员进行人工干预,以更好的协调监测中心对整个灌区进行合理化的灌溉调度。
图4-1 首部控制器功能示意图 4.3.. 设计原则 首部控制器应同时具备GPRS移动通信功能和ZigBee自组网通信功能,由于所有田间控制器和监测中心之间的数据交换都要通过首部控制器进行中转,这就要求首部控制器必须具备高可靠、高速率以及极佳的稳定性。同时首部控制器应提供继电器回路控制方式或通过数字通信接口与泵房电机控制系统相连,实现对泵房电机进行启闭控制。此外首部控制器还应提供人机交互接口,操作方便灵活,易于农户使用。
首部控制器 IC射频卡 水泵 GPRS通信
串口配置 Zigbee无线模块 灌溉计划设置 显示反馈信息 - 8 -
4.3.. 主要功能 ❖ 控制泵房电机的启闭 ❖ 监测单井出水量 ❖ 监测主枢纽管道压力 ❖ 具备用户权限管理功能 ❖ 具备田间控制器与监测中心的数据中转功能 ❖ 具备与监测中心实时同步轮灌计划功能 ❖ 具备IC卡刷卡添加轮灌计划的功能 ❖ 具备非计划用水报警功能 ❖ 具备终端异常报警功能 ❖ 具备运行日志导出及数据统计功能 4.3.. 硬件设计
4.2.3.1. 首部控制器性能参数 序号 项目 性能指标 备注 1 显示器尺寸 7寸带触摸 2 CPU SAMSUNG S3C2440-40 3 内存 64MB SDRAM 4 存储空间 128MB NAND Flash 5 外扩存储 U盘/SDCard 6 通信接口 2路RS232、1路RS485、1USB-HOST、1USB-DEVICE 7 操作系统 WINCE5.0 8 供电 12VDC,130mA~380mA