大田滴灌自动化控制系统在新疆的应用与分析
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新疆滴灌自动化关键技术应用研发及展望摘要:滴灌技术是一项高效节水的农业灌溉技术,在新疆等干旱地区应用广泛。
然而,传统的滴灌技术存在着人工调试难、水质易受污染等问题,为此,滴灌自动化技术的研发势在必行。
本文对滴灌自动化关键技术进行了分析和总结,包括传感技术、控制算法、通信技术等,同时对未来的展望进行了探讨,为滴灌自动化技术的研究和应用提供参考和借鉴。
关键词:滴灌;自动化;传感技术;控制算法;通信技术1.前言本文将对滴灌自动化技术的关键技术进行分析和总结,并对未来的展望进行探讨。
2.滴灌自动化技术的研究现状2.1 传感技术传感器是滴灌自动化技术中不可或缺的部分,其可以实时监测土壤水分、土壤温度、水压力等参数。
常见的传感器包括土壤水分传感器、土壤温度传感器、水压力传感器等。
根据实际需要,不同的传感器可以组成多种监测系统,以进行土壤水分、土壤温度、水压力等参数的监测。
同时,传感器还可以通过无线或有线方式与控制中心进行数据传输,实现实时监测和远程控制。
2.2 控制算法控制算法是滴灌自动化技术中的核心技术之一,其决定了滴灌系统的效率和可靠性。
控制算法可以根据传感器实时监测到的土壤水分、土壤温度、水压力等参数,调整滴头的流量和灌溉时间,以达到合理的灌溉效果。
控制算法主要包括定时控制、比例控制、根系发育控制、容重控制等,并可根据作物的不同需求进行适当调整。
通信技术是滴灌自动化技术中的重要组成部分,可以实现传感器和控制器之间的无线或有线通信,以实现实时监测和远程控制。
通信技术主要包括ZigBee、WiFi、LoRa、GPRS 等。
目前,以LoRa技术为代表的低功耗、远距离通信技术被广泛应用于滴灌系统中,具有传输距离远、抗干扰能力强、功耗低等特点。
3.滴灌自动化技术的未来发展方向随着科技的不断发展,滴灌自动化技术将逐渐实现智能化、精细化和高效化,未来发展方向主要包括以下几个方面:3.1 多参数监测和智能控制未来的滴灌自动化系统将不仅仅监测土壤水分、土壤温度、水压力等参数,还将监测作物的气候特征、环境污染等多个参数,以更加全面、准确地了解作物生长情况,实现智能控制。
农业节水灌溉——自动化控制灌溉在滴灌工程中的应用自动化控制灌溉的建设在新疆兵团的节水工作中可根据实际情况适当进行改动,在不能完全实现由土壤墒情、田间气象、作物生长因素等进行决策的自动化控制灌溉的情况下,根据项目管网铺设形式来确定人工参与控制自动化系统的程度是该项技术发展的一个必然过程。
自动化控制灌溉系统的建立可以进一步提高新疆现有节水灌溉农业的管理水平。
原有的节水灌溉系统虽然在降低作物灌溉制度,提高作物产量上有明显的作用,但由于人工操作的可变性过大,致使灌溉的合理性无法得到进一步的提高。
而自动化控制灌溉是通过对土壤、作物、气象等各类因素的采集、分析后由操作系统发送相关信息指令对田间各类控制阀门进行控制,以此来实现降低人工分析决策的不合理性因素对农业灌溉的影响。
作为现代化农业发展的趋势,在新疆现状农业灌溉已大面积实施节水工程的前提下,进一步推广自动化控制灌溉在节水工程中的使用对促进新疆农业经济发展具有极大的意义。
在此基础上,本文通过对自动化控制系统的工作原理、设备组成以及实际应用中在设计方案的选取上做一简单分析。
自动化控制灌溉系统情况介绍1、自动化控制灌溉系统的工作原理所谓的自动化控制灌溉即利用田间布设的相关设备采集或监测土壤信息、田间信息和作物生长信息,并将监测数据传到首部控制中心,在相应系统软件分析决策下,对终端发出相应灌溉管理指令。
自动化控制系统的工作原理为:通过土壤、气象、作物等类传感器及监测设备将土壤、作物、气象状况等监测数据通过墒情信息采集站,传到计算机中央控制系统,中央控制系统中的各类软件将汇集的数值进行分析,比如将含水量与灌溉饱和点和补偿点比较后确定是否应该灌溉或停止灌水,然后将开启或关闭阀门的信号通过中央控制系统传郑州科瑞新兴科技有限公司 地址:郑州市经三路北20号 E-mail:zzkerui@输到阀门控制系统,再由阀门控制系统实施某轮灌区的阀门开启或关闭,以此来实现农业的自动化控制。
新疆滴灌自动化技术存在的问题及对策随着时代的进步,自动化滴灌系统属于世界先进国家发展高效农业节水的重要范畴。
可以对灌溉区域用水进行监测预报,对灌溉区实行动态管理,完成对应的农业灌溉自动化。
随着滴灌自动化技术的快速发展,此种先进技术已经成功的应用到了我国的新疆等地区,并得到了迅速发展和推广,但是仍然存在一些不得不重视的问题。
因此,为了保障国家粮食安全,这里通过新疆滴灌自动化技术的发展背景,结合自身的实际情况,分析问题,探究成因,制定出对应的解决措施。
标签:新疆;滴灌;自动化技术一、大田滴灌自动化技术发展背景随着政府部门的大力投入和节水企业的积极参与,节水灌溉工程的推广得到了一定的成效,同时也展现了较强的经济效益与社会效益。
从新疆的视角进行探究,可以发现,第一,大田滴灌技术得到了迅速的发展。
从另外一个角度看,新疆滴灌自动化技术已经度过了大水漫灌、喷灌、膜下滴灌这三个时期。
在2014年的时候,高效节水灌溉面积就达到了267 万hm2。
走向一条借鉴自主创新的道路,不仅一跃成为发展最快的地区之一,还成为了农业滴灌节水应用的榜样。
第二,多种作物应用滴灌技术的进一步延伸。
2018年的时候,滴灌玉米可增产38.7%,节水35.7%,鉴定产量达到836.9 kg/667m2 [1]。
新疆大田棉花应用膜下,开始在潜移默化的过程中,不断的向着其它的区域进行发展。
长久下去,由于经济效益与社会效益得到了“双丰收”,这样就导致农民投资的积极性增加。
并且水稻、玉米、果树等农作物滴灌收益也得到了大幅度增加。
第三,滴灌的发展展现了美好的延伸前景。
大田滴灌技术属于一项先进的灌溉技术,可以展现较强的高效性、节水性与节能性。
为我国农业向着规模化、聚焦化、自动化的方向进行延伸,提供了良好的发展前景。
二、新疆滴灌自动化技术存在的问题(一)新疆滴灌自动化技术系统造价偏高从目前的形势上看,滴灌自动化技术从发展的历程上看,虽然是以国产为主,但是造价偏高,很多系统设备需要进口。
新疆滴灌、免耕播种技术应用及发展前景的看法引言:1.现代农业技术在推动农业生产方式的转型升级和提高农业生产效益方面发挥着重要作用。
2.新疆作为我国重要的农业大省,对于滴灌、免耕播种技术的应用具有重要意义。
3.以下从技术原理、应用优势和发展前景三个方面对新疆滴灌、免耕播种技术进行探讨。
技术原理:1.滴灌技术是一种地下水准和地表水准共同使用的灌溉方式,通过在植株根际滴渗水分,提高了灌溉效果。
2.滴灌技术采用细管将水分直接输送到每株作物根系,减少了水分损失和灌溉水需求。
3.免耕播种技术通过草草覆盖和相应机械操作,不需要翻耕或耕种床,减少土壤侵蚀和水分蒸发。
应用优势:1.水资源利用效率高:滴灌技术能够减少水分损失,提高灌溉水利用效率。
2.提高农作物产量和品质:滴灌技术能够将水分直接送到作物根系,提供充足的水分和养分供应,有利于作物生长和发育。
3.节约劳动力和成本:免耕播种技术不需要农民进行大量的劳动和机械操作,降低了农业生产成本。
4.保护土壤环境:免耕播种技术能够减少土壤侵蚀和水分蒸发,保护土壤质量和生态环境。
发展前景:1.新疆具有广阔的农田资源和丰富的水资源,适宜滴灌、免耕播种技术的推广应用。
2.滴灌、免耕播种技术能够提高农业生产效益,增加农民收入,有利于新疆农业的可持续发展。
3.我国政府积极推动现代农业技术的普及和推广,新疆滴灌、免耕播种技术在政策支持下有望获得更广泛的应用。
4.随着农业机械化水平的提高和农民意识的增强,滴灌、免耕播种技术在新疆的应用前景十分广阔。
结论:滴灌、免耕播种技术在新疆农业生产中的应用具有重要意义,能够提高水资源利用效率,增加农作物产量和品质,节约劳动力和成本,保护土壤环境等优势。
在政府的支持下,滴灌、免耕播种技术有望在新疆获得更广泛的推广和应用,为新疆农业的可持续发展做出贡献。
应用案例pplication caseA<<新疆滴灌智能精准施肥系统(固液两用) 的研发与应用一、研究背景自20世纪90年代新疆生产建设兵团引进滴灌技术以来,在新疆独特的气候环境下,在棉花种植上将覆膜技术与滴灌技术有机结合,使得当前棉花膜下滴灌技术在新疆大田农业生产中得到了前所未有的发展,为中国的棉花产业安全做出了重要贡献。
滴灌施肥技术是滴灌系统中主要的组成部分,滴灌施肥技术是对作物完成灌水的同时施用水溶性肥料,实现水和肥一体化的利用和管理,即水肥一体化技术。
滴灌施肥技术改变了传统灌水施肥两项独立不同步的模式,作为一种高效的节水省肥技术,滴灌施肥可有效提高中国水肥资源利用率,对缓解农业水资源短缺及降低农田肥料污染具有重要意义。
从2000年起,新疆广大肥料文 / 现代农业生产信息技术管理与应用国家地方联合工程研究中心(新疆兵团)科技工作者关于棉花膜下滴灌相配套的施肥技术问题进行了广泛研究。
内容包括对棉花膜下滴灌施肥方法与滴灌施肥装置应用等2个部分。
近几年来,农业科技工作者对膜下滴灌条件下棉花对养分的需求特性(作物不同生育期养分比例、数量和施用方法要求等)开展了较为广泛的研究。
对于滴灌施肥装置的研究,国内相关的专家学者将研究内容多集中于在室内条件与模拟环境条件下的滴灌施肥装置水力性能与施肥性能上,对于大田环境下滴灌施肥装置施肥性能的研究甚少,以至于当前大面积推广膜下滴灌技术的今天,与之配套的施肥装置在自动化程度和智能化程度上还很落后。
二、新疆地区主要应用的滴灌施肥装备应用案例pplication case A新疆生产建设兵团膜下滴灌大田施肥多采用压差式施肥罐施肥,这是因为压差式施肥罐具有成本低,操作与维修简单等优点,在国内外得到广泛应用。
但是,压差式施肥罐在施肥过程中,在压差的作用下,水流不断进入罐内稀释肥液,因此输出的肥液浓度持续减小。
这对于滴灌施肥过程中施肥罐注肥均匀度有非常大的影响。
滴灌工程在新疆农田水利灌溉系统中的应用探讨滴灌是一种非常先进的有关节水灌溉技术,其具备增加产出以及节水等特点,是我国如今在干旱地区施行农业灌溉的一个重点方向,其是我国农田有关水利灌溉系统当中的重点组成部分。
本文阐述了滴灌水利灌溉的相关系统设计,同时由项目规划以及设计的角度对有关施工方法做出了概括与总结。
标签:滴管工程;农田水利;灌溉系统;应用为了促进农业方面的可持续发展,一定要对节水灌溉技术进行有效的应用。
如今,滴灌技术作为科学的、现代化的一项灌溉方法,已经被广泛的应用在农田灌溉当中,这对于提升土壤质量以及增加粮食产量等具有非常重要的作用。
我国新疆地区相对缺水、气候比较干燥,所以在新疆地区对于滴灌技术的应用具有重要的作用与价值。
一、滴灌技术的特点和原理(一)滴灌技术原理滴灌技术是十分先进的有关新型低压方面的节水灌溉技术,利用滴灌技术能够将有一定压力的相关水资源过滤后,凭借管道网络系统将水均匀的输送至所有的角落当中。
滴灌技术在有关机械化设施的合理帮助之下,利用和小直径管道对应的头,这样就能够将水滴送到植被的根部,并且为了降低蒸发产生的损失,滴灌技术应该进一步完善其自动化控制有关技术。
滴灌技术可以起到有效的节水效果,可以使植被的成活率得到合理的提升,但是在具体的运行过程中极有可能产生因污垢而导致堵塞的问题,因此滴灌技术当中对于水质方面的要求比较高。
滴灌技术所具有的特点①节水效果好在滴灌技术当中,对于水的利用率非常高,凭借滴灌技术能够合理的减少水分由于蒸发而产生的损失。
除此之外,滴灌可以直接作用在植被根部,能够有效避免杂草生长。
同时不会出现地表径流,避免水资源出现浪费的情况。
②合理减少农药的使用量在滴灌当中还应该注入肥料,保证能够为植被提供足够的水分以及养分,进而满足作物方面的要求以及低吸的状态。
在滴灌技术当中,地面蒸发水分的面积非常小,可以对湿度的范围进行有效的控制,降低作物病虫害出现的频率,进而也就降低了农业的实际使用量。