喷灌系统的规划设计
一、灌溉方式种种
科学用水，充分发挥灌溉水的最大增产效益，就需要选择正确的灌溉方式。灌溉方式一般有以下几种：
地面灌溉，这是水从地表面借重力作用和毛管作用浸润土壤的一种灌溉方式，其中包括畦灌、沟灌、淹灌等几种灌水方法，适用于不同的作物。地面灌溉需要设备少，技术要求简单，是目前广泛采用的灌溉方式。地下灌溉是将水引入地下暗管或孔洞，从地面下借毛管作用自下而上湿润土壤的灌溉方式。该方法具有一定优点，但地下管道易淤塞，造价高，施工和维修麻烦，目前采用并不广泛。
喷洒灌溉是利用机械或天然坡度所形成的水压力，将水喷洒至空中呈雨点状湿润土壤的灌溉方式。与传统地面灌溉相比，喷灌明显具有省水、增产和不破坏土壤结构等优点，近年来发展很快。
此外，近年来还有一种滴水灌溉方式，它根据作物需要，通过埋设于地下或布置在地面的塑料管，精确地将水分和养分直接滴到每棵作物的根部。滴灌适用于干旱缺水地区，在我国北方有着较大的发展前途。二、灌区勘测调查
生产上在选择喷灌方案时，要依据当地地形、土壤、水源等实际情况，结合灌溉的需要及实际经济条件等加以确定。灌区勘测调查就是要对这些自然和经济条件进行调查研究，意在取得有关喷灌工程设计的基础资料。其内容主要有：
1.地形地势调查
此项调查是要了解灌区范围内的地形特点和起伏变化情况，一般需要有大比例尺地图，以便根据需要和可能，确定灌区的部位、范围以及水泵的位置和各级管道的大体布局等。
2.土壤调查
土壤调查的重点在于搞清灌区内土壤的渗透率，即每小时水渗入土壤的深度（以厘米/小时为单位）。一般砂质土壤保水能力差，就要求喷洒强度大一些；粘质土壤渗透率小，喷酒强度要求小一些。搞清灌区内土壤质地及其分布对工程设计具有重要作用。
3.水源调查
水源调查主要要查清区内作为灌溉水源的河、渠、井、泉的水位高程及其变幅，分析供水水量的各证率，进而研究水源工程问题。
4.气象调查
气象调查是收集当地降水、气温、地温、风向、风力等与喷灌有密切关系的农业气象资料，为喷灌方案的确定提供气象学方面的依据。例如当地降水的多少及其年内分布，将影响喷灌水量的确定，风力大小又会影响喷灌的均匀程度等。
5.对当地种植制度和作物品种的调查
各种作物在不同的生长期内耗水量是不同的，对种植制度和作物品种进行调查，对确定不同季节的灌水是和灌水周期关系极大。
三、喷灌系统中喷头的选择
在喷灌系统中，影响喷灌质量的主要设备是喷头。喷头也叫喷雨器，它的作用是将泵站抽出的有压水流喷射到空中，散成细小雨滴并均匀地散布在控制范围内的灌溉用地上。喷头的种类很多，按其工作压力不同有低压喷头（工作压力1～3千克/厘米2）、中压喷头（工作压力3～5千克/厘米2）和高压喷头（工作压力>5千克/厘米2）的区别；按其射程远近又有近射喷头（射程小于15米）、中射喷头（射程15～40米）和远射喷头（射程大于40米）的不同。目前用得较多的是中压中射程喷头。
喷头按其结构形式与水流形状主要有两种类型：漫射式和射流式。前者射程短（5～10米），喷射强度大，喷洒水不够均匀，多用于公园、菜地和温室等处。后者是使压力水通过喷管和喷嘴形成一股集中的水舌射出出，经空气阻力和粉碎机构作用将水舌粉碎成细小水滴，由旋转机构使喷管和喷嘴围绕竖轴缓慢前旋转，使水滴均匀地洒向四周，形成一个以射程为半径的圆形湿润面积。射流式喷头射程较远，喷洒较均匀，是中远射程的喷头的主要型式，使用也最为普遍。
射流喷头的射程除取决于水压大小和喷射角度外，还受喷头旋转速度的影响，转速大时射程变小。在实际应用中为维持较大射程，转速不宜过大。具体设计时，当确定喷头的流量和射程后，可按产品说明书的技术指标说明，选择规格合适的喷头类型。
四、喷灌工程设计中的计算问题
在喷灌工程系统的设计中，为使系统各组成部分互相匹配，需要进行必要的计算工作。下面仅将喷灌系统规划设计活动中有关的计算问题作一简单介绍。
1.控制面积的计算
喷灌系统的控制面积，指一台喷灌机组成一座固定泵站，在一定灌水周期内，使全地块轮灌一次的面积。计算如下：
A=Q·T·t/m0
式中A——控制面积（公顷）；
Q——流量（立米米/小时）；
T——灌水周期（日）；
t——每日工作小时数（小时/日）；
m0——灌水定额（立方米/公顷）。
2.设计流量的计算
喷灌系统中，同时作业的喷头总出水量，应与水源供水的保证能力相适应。在缺水地区，应采用蓄水办法补充枯水期水源的不足。
喷灌系统中每支喷头的流量，可以根据设计的喷洒强度和管道布置间距进行计算，公式为
q=l·b·ρ/1000
式中q——流量（米2/小时）；
l——喷头间距（米）；
b——支管间距（米）；
ρ——喷洒强度（毫米/小时）；
1000——单位换算系数。
如计算同时作业的喷头总出水量，只要将每支喷头的流量再乘以喷头总数就可以了。
3.支管控制面积的计算
计算公式为
B=L·b
式中B——一条支管的控制面积（米2）；
L——支管长度（米）
b——相邻两支管间的距离。
4.喷水时间的计算
喷水时间指为达到确定的灌水定额，喷头在每个位置上所需喷水的时间，计算公式为
t=Sm0/q
式中t——喷水时间（小时）；
S——喷头在工作位置上实际控制面积（公顷）；
q——喷头定额（米3/小时）；
m0——灌水定额（米3/公顷）。
当计算支管作业时间时，上式S、q则分别代表支管的控制面积和支管上同时作业的喷头总出水量，则t 即为每条支管的作业时间。
五、喷头喷洒方式和组合形式的选择
在喷灌系统中，喷头的喷洒方式一般分为全圆周喷洒和240度扇形喷洒两种形式；喷头在喷灌地块的平面面置基本分为方形和三角形两种形式。为使土壤湿润均匀，并使控制面积最大，在实际布设时，应使喷头控制面积有适当重叠，参见《活页资料》第5－3页图2所示常用的喷头组合形式。当喷头为全圆周喷洒时，可采用正方形布置（图2（a）），此时喷头间距(l)为有效喷洒半径(R)的1.414倍（有效喷洒半径也叫有效射程，是指喷洒半径末端喷灌强度等于各点喷灌强度平均值30％的那一点至喷头的距离），相邻两排支管间距也等于有效喷洒半么径的1.414倍，计划控制面积相当于实际控制面积的63.7%；当采用等边三角形布置（图2（b））时，喷头间距为有效喷洒半径的1.732倍，相邻支管间距为有效喷洒半径的1.5倍，计划控制面积相当于实际控制面积的82.7%。当喷头喷洒方式选择为240o扇形喷洒时（多用于移动式喷灌机），可采用长方形或等腰三角形布置（如图（2（c）和（d））。当采用长方形布置时，喷头间距等于有效喷洒半径，两邻支管的间距为有效半径的1.732倍，计划控制面积相当于实际控制面积的82.7%；采用等腰三角形布置时，喷头间距也等于有效喷洒半径，两相邻支管间距为有效半径的1.866倍，计划控制面积相当于实际控制面积87％。不难看出，上述四种组合方式中全圆周喷洒等边三角形布置和扇形喷洒等腰三角形布置更具合理性，因而也就比较常用。
喷灌系统应如何规划设计
灌溉系统设计的工作内容可分为：1、资料收集2、水源分析3、设计参数的选择4灌水器的选择5、灌水小区设计6、轮灌组划分与最不利轮灌组的选择7、确定支毛管管径8、确定干管直径9、首部枢纽设计10、确定系统工作压力11、水泵选型12、系统校核与压力均衡13、绘制系统布置图、结构及安装图14、材料单和预算15、施工注意事项16、运行管理注意事项
下面就系统设计的工作内容中的几个重要环节作如下说明：
1、主要设计指标的确定
（1）确定灌溉用水量
根据农业园区发展规划，总结当地生产经验及相关农业生产技术资料的基础上，拟定灌溉区域内各种作物的需水量。具体包括内容：作物需水量计算，作物耗水强度、灌溉补充强度、灌水均匀度、灌溉水利用系数及相应灌溉工作制度的确定。
（2）选择灌水器及工作压力
在滴灌、微喷及大田喷灌三大类中选用适合园区作物的灌水器进行选型。然后根据灌水器的技术参数，确定工作压力。工作压力是灌溉系统的重要技术参数，它直接决定喷头的射程，喷洒均匀度及雾化程度，并关系到设备运行成本、喷灌质量和工程占地等。如采用大田喷灌高压喷头，则其配套功率大，运行成本高，同时应考虑喷水范围受风影响大。喷灌质量受客观影响大，如采用微喷则运行成本低，且其雾化良好，喷洒均匀，多见于温室大棚中，灌溉质量容易保证。如采用滴灌，则应充分考虑其压力补偿，抗堵塞，出水均匀性，抗老化性等多方面因素。因此，灌水器选型确定工作压力时，要根据农业技术要求、经济条件综合进行比较而确定。
（3）喷头组合形式的确定，在微喷及大田喷灌喷头之间布置距离时应选用正方形布置、矩形布置、正三角形布置还是等腰三角形布置。
（4）确定水泵型号
水泵选型的参数主要确定喷滴系统的水泵设计流量和设计扬程。
设计流量Q=NQ（M3/H）
式中N为同时工作的喷头数量，Q为单个喷头的喷水量。
设计扬程H=HO+HJ+（Z1-Z2）
HO为最不利轮灌组所要求的干管进口工作水头（M）
HJ为干管进口至水源的水头损失（M）
Z1为干管进口外的地面高程（M）
Z2为水源动力位。
根据设计流量和设计扬程H，可以选定水泵型号及计算配套动力机的功率。
2、总管网的布置
设计管网、布置泵站主管干路、支路时就应注意以下几方面：
（1）泵站应布置在整个喷灌系统的中心，以减少输水的泵力损失；
（2）管材选择总体上要求轻巧、耐压。其耐压程度取决于水泵的扬程水压
（3）为降低投资，管理设计一般由2—4种管径组成。最小管径不应小于最大管径的一半，通常支管流速应限制在2M/S之内。
（4）支管上各喷头的工作压力要求接近一致。
（5喷灌系统应根据轮灌要求设置控制设备，管网过长时在干管与支管连接口应设置必要的空气阀。
3、结论
总之，在进行喷灌系统规划时，首先必须经过勘测、调查、收集当地的地形、气象、土壤及水文等资料，并根据实际种植情况和经济设备条件等，然后考虑各种形式喷灌系统的优缺点，反复进行技术经济的方案比较，选定灌溉方式后，再进行下一步的规划设计。
基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计
基于PLC控制技术的农业自动灌溉系统设计摘要： 水是一切生命过程中不可替代的基本要素，水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。我国是世界上13个贫水国之一，人均水资源占有量2300立方米，只有世界人均水平的1/4，居世界第109位。而且时空分布很不均匀，南多北少，东多西少；夏秋多，冬春少；占国土面积50％以上的华北、西北、东北地区的水资源量仅占全国总量的20％左右。近年来，随着人口增加、经济发展和城市化水平的提高，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素，而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量统计，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业灌溉缺水300亿立方米。20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2000万公顷以上，全国660多个城市中有一半以上发生水危机，北方河流断流的问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。 发达国家的农业用水比重一般为总用水量的50％左右。目前，我国农业用水比重已从1980年的88％下降到目前的70％左右，今后还会继续下降，农业干旱缺水的局面不可逆转。北方地区水资源开发利用程度已经很高，开源的潜力不大。南方还有一些开发潜力，但主要集中在西南地区。 我国农业灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43％，单方水粮食生产率只有10公斤左右，大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义和深远的历史意义。在灌溉系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源利用率，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。 本次设计是采用PLC控制多路不同的土壤湿度，浇灌的开启和停止完全由土壤的湿度信号控制，能使土壤的湿度值保持在作物生长所需要的最佳范围之内。这样既有利于作物的生长，又能节约宝贵的水资源。 关键词：自动浇灌; PLC; 湿度传感器；农业自动灌溉系统
智能化灌溉系统的设计与实现
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
作业-灌溉系统规划设计讲课教案
1） 某渠系仅由两级渠道组成。上级渠道长3 km ，自渠尾分出 两条下级渠道，皆长1.5 km ，下级渠道净流量Q 下净=0.3m 3/s 。渠道沿线土壤透水性较强（A=3.4,m=0.5），地下水埋深为 5.5m ，要求：（1）计算上级渠道的毛流量及渠系水利用系数。 解： 由渠道输水损失表查得：当渠道净流量Q n =0.3 m 3/s, A=3.4,m=0.5时，每千米长输水损失流量S=18.0L/(S ·km) 且不受地下水顶托影响。 11000 S Q L 由 得：
118 1.51000 Q =? =0.027 m 3/s 所以下级渠道的毛流量Q g = Q n +Q 1 Q g = 0.3+0.027 =0.327 m 3/s 所以上级渠道的净流量为： g 220.3270.654n Q Q =?=?=m 3/s 由渠道输水损失表查得：当渠道净流量Q n =0.654 m 3/s, A=3.4,m=0.5时，每千米长输水损失流量S=27L/(S ·km) 12731000 Q =? =0.081 m 3/s 故上级渠道的毛流量Q g = Q n +Q 1 Q g = 0.654+0.081 =0.735m 3/s n c g Q Q η=渠系水利用系数 0.65488.98%0.735 == 2） 某干渠下有3条支渠皆实行续灌，干渠OA 段长2.5km ，AB 段长2.0km ，BC 段长1.5km 。支一毛流量为3.0 m 3/s ，支二毛流量为2.5 m 3/s ，支三毛流量为2.0 m 3/s.干渠沿线土壤透
水性中等（A=1.9，m=0.4）。要求：计算干渠各段的设计（毛）流量？ 解： 一支渠： 由渠道输水损失表查得：当渠道净流量Q n =2.0 m 3/s, A=1.9,m=0.4时，每千米长输水损失流量S=28.0L/(S ·km) 11000 S Q L =由得： 128 1.51000Q =? =0.042 m 3/s 故BC 段的毛流量为：Q g = Q n +Q 1 =2.0+0.042 =2.042 m 3/s 二支渠： 由渠道输水损失表查得：当渠道净流量Q n =4.542 m 3/s,
灌溉系统设计
灌溉系统设计 草坪喷灌系统简介 （Introduction of Turf Irrigation System） 灌溉是弥补自然降水在数量上的不足与时空上的不均、保证适时适量地满足草坪生长所需水分的重要措施。以往的草坪绿化工程，很多没有配套完整的灌溉系统，灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。不但造成水的浪费，而且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水不足，难以控制灌水均匀度，对草坪的正常生长产生不良影响。随着城镇建设的不断发展，城市人口大量集中，工业和生活用水迅速增加，旅游、休闲、运动场及居民小区等各种绿地面积越来越大，城市供水的紧张状况日益突出。传统的地面大水漫灌已不能满足现代草坪灌溉的要求，采用高效的灌水方式势在必行。 喷灌，以其节水、节能、省工和灌水质量高等优点，越来越被人们所认识。近年来草坪喷灌发展很快，有逐步取代人工地面灌溉的趋势。 一、草坪喷灌的特点 喷灌系统的设计和管理必须适应草坪的特点，才能满足其需水要求，保证正常生长。 1.喷灌设备的安装不能影响草坪的维护作业。草坪需要经常性的修剪、植保、施肥等，这些作业往往由机械完成。因此，除应选择草坪专用埋藏式喷头外，同时需精心施工，使之避免与草坪上的机械作业发生矛盾。 2.设备选型和管网布置应适应草坪的种植方式。由于景观的需要，园林绿化中草坪的种植地块很多不是规则的形状，如高尔夫球场，且有时同一工程中的不同地块呈零星分布，增加了喷灌系统中设备选型和管网布置的难度。 3.灌水管理应与草坪病害防治结合起来。很多草坪病害，特别是真菌类病害与草坪叶面和土壤湿度关系密切。在灌水管理中，制定合理的灌溉制度，包括灌水周期、灌水时间、灌水延续时间等，对控制草坪病害十分重要。 4.喷灌系统在满足草坪需水要求的同时，需充分注意景观和环境效果。精心设计的喷灌系统，通过正确选择喷头和进行喷点的布置，不仅能满足草坪需水，而且在灌水时可以形成水动景观效果。 二、喷灌系统的组成 一个完整的喷灌系统一般由喷头、管网、首部和水源组成。 1.喷头：喷头用于将水分散成水滴，如同降雨一般比较均匀地喷洒在草坪种植区域。 2.管网：其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的草坪种植区域。由不同管径的管道组成，分干管、支管、毛管等，通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。现代灌溉系统的管网多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的塑料管道，如PVC管、PE管等。同时，应根据需要在管网中安装必要的安全装置，如进排气阀、限压阀、泄水阀等。
智能农业灌溉系统方案设计
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
自动灌溉施肥系统设计
自动灌溉施肥系统设计 1.系统组成及原理 现代化灌溉系统中农作物所需养分来自肥液, 所以在灌溉过程中不但要根据作物需求灌溉水, 还要将适宜作物生长的一定浓度的肥液通过灌溉水提供给作物。而肥液与水的混合是在灌溉过程中进行, 因此, 肥料的混合、检测和控制是一个实时控制系统。自动灌溉与施肥系统的组成如图 1 所示。系统由单片机控制器、灌溉管路、肥液混合系统等几部分组成。其中肥液混合系统包括混合罐、抽吸肥液用的文丘里阀、电磁阀( 根据施加肥料种类的不同可有个),PH 值、EC 值传感器等。 图 1 托普物联网在从事农业物联网的这几年内发展迅速，同浙江大学合作，有着强有力的技术支持，同时积极拓展国内外的物联网营销计划，物联网方案遍布全国各地，对物联网的前景了解和未来发展趋势有着深入的研究和带动作用，为国家未来的农业物联网的普及推广有着重大的贡献。 系统运行时，进水管与各个肥液罐的电磁阀通过单片机控制开启，肥液由文丘里阀输送至混肥液储存罐与灌溉用水充分混合，当肥液储存罐液位达到要求时，通过肥液泵输送至混肥管道，灌溉施肥时主电磁阀开启，充分混合后的肥液
输送至灌溉系统主管道并输送至大田作物及肥水采样器，对农作物进行灌溉与施肥。当肥水混合液中离子浓度（EC 值）或 PH 值过高，肥水采样器采样得到数值高于单片机内部控制程序设置的作物生长适合浓度数值，此时，单片机控制相应肥液罐电磁阀关闭，肥液储存罐内的肥液被主管道内的灌溉用水稀释，从而避免离子浓度或酸碱度过高对作物根系造成伤害。反之，当肥水混合液中 EC 值与 PH 值过低，肥水采样器采样得到数值低于单片机内部控制程序设置的作物生长适合浓度数值，单片机控制进水管电磁阀关闭，肥液储存罐内的肥液浓度上升，从而达到作物生长合适的浓度。使用此种控制能是肥液的浓度始终保持在作物生长合适的范围内。无需人工干预，修改单片机控制程序内的预设值，可对不同作物的施肥灌溉进行控制。 系统使用流量管传感器检测输入农田的肥液总量，灌溉的水量控制和施肥控制是分别独立的, 水量控制由单片机控制电磁阀开关时间, 采用闭环控制。施肥控制包括施肥量控制及肥液浓度控制。施肥量控制同样采用时序控制, 由用户输入施肥时间及周期, 或直接手动控制施肥。按作物所需肥液浓度,自动进行肥液的混合。 2.上位机软件设计 使用 VB6.0 编写上位机软件，具有良好的人机交互界面。上位机通过用户界面输入控制指令、实时监控系统工作、查询系统信息等。根据滴灌施肥过程中对施肥参数的控制需要，编写软件程序。主要是用户实时监控程序。通过单片机实现对施肥液中的 EC/PH 值、流量、混肥罐液位等信号的采集和处理，并将信号反馈给上位PC 机，同时能够接收并输出上位机的控制指令，驱动执行机构，执行相应操作；用户实时监控程序能够将滴灌施肥过程中的状态参数，通过数据和曲线两种方式实时显示在上位 PC 机的用户界面上，并能够对所监控的数据进行保存。 上位 PC 机通过 RS-232 串口与单片机通信，下位机采用 PIC18F45J10 单片机作为现场核心控制器，负责采集传感器信号，输出控制指令，控制执行机构运行。 3.系统测试与结论 经过实际的测试, 系统完全可以满足在功能方面的需求, 在对由达林顿管
自动化灌溉方案设计
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 (11) 2、无线网络传输平台 (14) 3、数据管理平台 (15) 4、应用平台（监控中心及移动管理控制端） (17) 5、主要技术参数 (20)
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
基于单片机的节水灌溉自动控制系统设计
本科生毕业设计 摘要 自动控制节水灌溉技术代表了农业现代化的发展状况，灌溉系统自动化水平比较低下是制约我国高效农业发展的主要原因。本文就此问题研究了基于单片机的节水灌溉自动控制系统，系统对土壤湿度进行监控，并按照农作物的要求进行适时适量的灌水，其核心部分是单片机控制部分，主要对灌溉控制技术以及系统的硬件设计，软件编程各个部分进行深入的研究。 控制部分以单片机为核心，研制了一种基于单片机的节水灌溉自动控制系统。介绍了系统总体结构、单片机系统主机电路、数据采集处理电路、I/O口的扩展电路。为了进行大规模灌溉工程的监控，采用分布式控制模式，以提高控制系统的可靠性、降低系统的成本。 该套基于单片机控制的节水灌溉自动控制系统造成本低，体积小、安装方便、抗干扰性强、运行可靠，相比其他控制方式来说，性价比高，更易形成产品，便于推广应用。这是我国灌溉自动控制技术的一种新尝试，为目前农业在较低生产力水平的状况下，向智能化、市场化方向发展开辟了一条新途径。 关键词： AT89C51单片机；湿度传感器；A/D转换；采样；芯片 1
本科生毕业设计 ABSTRACT The level of auto-control water-saving irrigation technology reflects the development condition of agriculture modernization.The low automatic level of irrigation system is the main reason that prevented our agriculture’s development.As to this condition,this paper mainly studies the water-saving irrigation system that controlled by MCU.This system can supervise humidity.it can irrigate to the demand of the farm crops with right amunt of water at well time.The control part that consists of MCU is its core.Research work had been carried on irrigation control technology,hardware and software program and so . The control that consists of MCU is its core.A set of automatic water-saving system which is controlled by sing-chip controller have been developed in this paper.The overall structure of system、the main circuit of the MCU system、data-collecting circuit、I/O expanding circuit are all the designed.For monitoring large-scale irrigation system,we use distributional control model to enhance stability of the system de reduce the cost. It is small,easy to fit,a strong capability to resist interfere and low-cost.So the control system is more economic compared to other control system such as thuter system and all these demonstrate this production is adept to be popularized.This work is a fresh attempt to bring our agriculture into an advanced stage,which now is relative to be backward greenhouse control technique,especially on the aspect of nutrient liquid supplying when crops cultivated on tissue. Key words: AT89C51 MCU; Humidity Sensor; A/D transform; Sampling; Chip 2
智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法
智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法 智能节水灌溉系统也叫智能农业物联网精细农业自控系统，是托普云农物联网为保证农业作物需水量的前提下，实现节约用水而提出的一整套解决方案。智能节水灌溉系统简单的说就是农业灌溉不需要人的控制，系统能自动感测到什么时候需要灌溉，灌溉多长时间；智能节水灌溉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。 一、智能节水灌溉系统的功能设计 智能节水灌溉系统要实现上述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。 智能节水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。 智能节水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，智能节水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节水灌溉系统。 二、智能节水灌溉系统的设计背景 灌溉造成水资源大量浪费 美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升，而若安装一种智能节水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，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。我们的智能节水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。 三、智能节水灌溉系统工作原理 灌溉系统工作时，湿度传感器采集土壤里的干湿度信号，检测到的湿度信号
马清河灌区灌溉系统规划设计
马清河灌区灌溉系统规划设计
马清河灌区灌溉系统规划设计 学校：扬州大学 专业：水利水电工程 班级： 姓名： 指导老师：
目录 1 基本资料 0 1.1 概况 0 1.2 气象 0 1.3 种植计划及灌溉经验 (2) 1.4 灌区开发的必要性和可行性 (5) 2 早稻及棉花的灌溉制度计算 (7) 2.1早稻的灌溉制度计算 (7) 2.2棉花的灌溉制度计算 (11) 3灌水率计算 (21) 4 灌排渠系及渠系建筑物规划布置 (25) 4.1 水源与取水口选择 (25) 4.2 各级渠道与排水沟布置 (25) 4.3 渠系建筑物布置 (25) 5 水位推算 (25) 5.1 初拟各级渠道比降 (29) 5.2 选择地面控制点 (29) 5.3 推算典型支渠渠首设计水位 (29) 5.4 推算干渠设计水位 (30) 5.5 确定引水方式 (30) 6 计算渠道设计流量 (31) 6.1 确定工作制度 (31) 6.2 计算典型支渠设计流量 (31) 6.3 计算干渠设计流量 (33) 7 渠道横断面设计 (35) 7.1 干渠各断面设计 (35) 7.2 支渠断面设计 (37) 7.3 斗渠断面设计 (37)
7.4 农渠断面设计 (38) 8 干、支渠水位衔接校核 (40)
1 基本资料 1.1 概况 灌区位于界荣山以南，马清河以北，总面积（20m等高线以下的）约12万亩。气候温和，无霜期长，适宜于农作物生长。年平均气温16.5℃，多年平均蒸发量1065mm，多年平均降水量1112mm，马清河灌区地形图见附图1。 灌区人口总数约8万，劳动力1.9万。申溪以西属兴隆乡，以东属大胜乡。根据农业规划，界荣山上以林、牧、副业为主，马头山以林为主，20m 等高线以下则以大田作物为主，种植稻、麦、棉、豆等作物。 灌区上游土质属中壤，下游龙尾河一带属轻砂壤土。地下水埋深一般为4～5m，土壤及地下水的pH值属中性，无盐碱化威胁。 界荣山、龙尾山等属土质丘陵，表土属中粘壤土，地表5～6m以下为岩层，申溪及吴家沟等沟溪均有岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。吴家沟等沟溪纵坡较大，下切较深，一般为7～8m，上游宽50～60m，下游宽70～90m，遇暴雨时易暴发洪水，近年来已在各沟、溪上游修建多处小型水库，山洪已基本得到控制，对灌区无威胁。 马清河灌区为马清河流域规划的组成部分。根据规划要求，已在兴隆峪上游20km处建大型水库一座，坝顶高程50.2m，正常水位43.0m，兴利库容 1.2×108m3，总库容 2.3×108m3。马清河灌区拟在该水库下游A A-断面处修建拦河坝式取水枢纽，引取水库水发电尾水进行灌溉。A A-断面处河底高程30m，砂、卵石覆盖层厚2.5m，下为基岩，河道比降1/100，河底宽82m，河面宽120m。水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。 1.2 气象 根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于1972年）4～11月水面蒸发量（80cm口径蒸发皿）及降水量见表1-1及表1-2。
节水灌溉技术之农场自动喷灌系统设计
节水灌溉技术之农场自动喷灌系统设计
节水灌溉技术之农场自动喷灌系统设计 1、农场自动喷灌系统技术简介 托普物联网指出农场自动喷灌系统是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到田间，再经喷头喷射到空中，形成细小水滴，均匀地洒落在农田，达到灌溉的目的。一般说来，其明显的优点是灌水均匀，少占耕地，节省人力，对地形的适应性强。主要缺点是受风影响大，设备投资高。经过20多年的努力，现在我国已有喷灌面积80多万公顷。喷灌系统的形式很多，其优缺点也就有很大差别。 （一）适用范围 喷灌的适应范围很广，对土地平整要求不高，地形复杂的山岗缓坡地、大小不平的田块都可进行喷灌；大田作物、瓜果蔬菜、经济作物、果树、牧草等都可以采用喷灌。同时，灌溉既可用来灌溉农作物，又可用来喷洒肥料、农药，还可用来防霜冻和防干热风等。 （二）操作步骤 1.准备： （1）水源。河、湖、渠、塘、库、井、泉都可作为喷灌系统的水源。 （2）动力。可根据自身条件，用拖拉机、柴油机、电动机或汽油机等作为喷灌系统的动力，功率大小要与水泵配套。 （3）水泵。喷灌系统最常用的水泵有离心泵、自吸离心泵、潜水电泵、深井泵等。少数地区，也可利用自然水头。
（4）输水管网。管道与管件是喷灌系统的重要组成部分。在喷灌系统中，管道的投资往往占设备总投资的50%以上，所以要因地制宜、经济合理地选用管材。目前，固定管道常用的管材有钢管、钢筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管等。移动管道常用的有软管和轻质硬管两种。此外，为了连接和控制管道系统，还要配有一定的弯头、三通、四通、闸阀、接头和堵头、压力表、置水装置等。 （5）喷头。按射程大小可分低压近射程、中压中射程、高压远射程以及微喷头4 大类；按喷嘴多少可分单喷嘴、双喷嘴、多喷嘴喷头；按结构形式可分管孔式、莲蓬式、缝隙式、漫射式和射流式喷头。一般情况下，低压喷头喷水量小、射程近、强度低、水滴小、雾化程度高，适用于喷灌浅根作物，如蔬菜、苗圃、花卉和幼嫩的作物及作物的幼苗期。中压喷头适应多种作物和各种土壤。高压喷头适用于草原、果林喷灌。从土壤性质看，粘性土宜选用低喷灌强度的喷头；砂性土可选用喷灌强度较高的喷头。 （6）农场自动喷灌系统的选择①固定式喷灌系统。除喷头外，所有管道都是固定的。其特点是：生产效率高，运行管理方便，运行成本低，工程占地少，有利于自动化控制和综合利用；但设备利用率低，单位面积投资高。适用于灌水频繁的蔬菜和经济作物及地面坡度陡、局部地形复杂的地区。②移动式喷灌系统。动力机、水泵、干管、支管、喷头都可移动。其特点是使用灵活方便，又能节省大量管材，亩投资较低。但工作条件差，劳动强度大，喷洒质量不够高。③半固定式喷灌系统。动力机、水泵、干管都是固定的，支管和喷头是
花园自动灌溉系统
广州学院 课程设计说明书 花园自动灌溉控制系统设计 院（系）机械工程学院 专业机械工程及自动化 班级机电(9)班 学生姓名 指导老师 2013 年1月1日
课程设计任务书 兹发给2009级机械工程及自动化班学生课程设计任务书，内容如下： 1．设计题目：花园自动灌溉控制系统设计 2．应完成的项目： 1.硬件设计 2.画出PLC接线控制端子连接图 3. 软件设计 4. 编写程序和程序流程图 5. 操作说明 3．参考资料以及说明： 1、可编程控制器及其系统 2、基于PLC控制的泵站自动控制系统的应用 4．本设计任务书于2012 年12月24日发出，应于2013年1月4日前完成，然后进行答辩。 指导教师签发2012 年12 月24 日课程设计评语：
课程设计总评成绩： 指导教师签字： 年月
目录 一、摘要 (1) 二、控制要求 (1) 三、系统分析 (1) 四、控制流程图 (2) 五、I/O地址分配表 (3) 六、I/O接线图 (4) 七、梯形图截图 (5) 八、程序说明 (9) 九、功能说明 (9) 十、总结 (9) 十一、附录 (10)
一、摘要 随着自动化技术、计算机技术及网络通信技术的发展，使PLC的应用越来越广泛，它不仅能实现逻辑控制，还能实现过程控制、运动控制和数据处理。根据相关知识设计自动喷灌系统，从而实现自动化处理。 关键词：PLC 自动喷灌自动化 二、控制要求 A区有两组，每喷灌2分钟，停5分钟，工作时间为每天7点~17点；B区分为两组交替喷灌，每组每工作5分钟，停10分钟，另一组再工作5分钟，停10分钟，循环工作。工作时间为每天9点~14点；C区也分为两组交替喷灌，每组每两天喷灌一天，工作方式、工作时间与A区相同。各区、组的喷灌由电磁阀控制，对喷灌系统提出的控制要求如下： 1. 考虑到系统的可靠性和经济性，要求系统有手动控制和自动控制功能。 2. 手动工作模式下，可在各区工作时间内随时控制各区、组喷灌的开始、停在。 3. 自动工作模式下，系统一经启动即自动按照上述工作规律工作。 4. 如遇到因阴雨天会自动停止全部区、组的灌溉。 5. 要求各区分别具有温度、湿度测控功能，即温度、湿度达到某一控制点就声光报警并自动停止相应区的灌溉。报警状态只能手动清除。 6. 系统设有储水池。储水池设有高、低水位开关，当池中水至低水位时自动气动阀水泵工作（动力为2.2KW三相异步电机），当池中水至高水位时自动停止水泵工作。 7. 应设有自动和手动指示、各区、组运行状态指示和水泵运行指示。 三、系统分析 由设计要求及各喷灌的工作方式知道，A区各组是同时工作，B区是交替工作的，C区也是交替工作，并且是隔天工作一天，通过分析其工作过程知道，首先是要判断储水池的水位，控制要求水位在某个低水位时自动启动水泵工作，并让其一直工作，直至水位达到某个高水位时，又自动停止水泵的工作，所以若要实现此要求，则可以通过控制两个水压传感器，当水位低于某个水位时，通过检测其压力达到某值使低水位水压传感器产生输出信号，从而使低水位水压传感器线圈通电，并同时使用一个中间继电器使水泵延续工作，同理，当水位达到高水位时，高水位水压传感器线圈通电使水泵停止工作。低水位线圈在梯形图中使用其常开触点，高水位传感器线圈使用其常闭触点。然后，用水泵线圈的触点来控制其指示灯的通断。因为阴雨天要停止所有区组的喷灌，所以同样用一个阴雨天传感器感知天气的变化，在梯形图中用它的常闭触点同时控制A，B，C三个区的喷灌，每个区分别用两个传感器控制温，湿度的变化，在天气不为阴雨天气时，分别判断每个区的温湿度是否超标，从而控制每个区的工作。对A区，根据其工作时间及工作方式，先通后断，循环，工作时间则用长延时（定时器与计数器串联），工作时间到，则启动另一个长延时（未工作时间）,延时时间到该控制该长延时的计数器复位，同时启动
M灌区灌溉排水系统规划设计文本
标题1：黑体3号加粗 段前距17 磅段后16.5磅 多倍行距 2.4 标题2：黑体小3号加粗 段前距0.5 行段后13磅 1.5倍行距 标题3：宋体, 4号, 加粗 段前距0.5 行段后13磅 1.5 倍行距, 正文宋体, 五号, 首行缩进2字符 行距: 单倍行距, M灌区灌溉排水系统规划设计 计算说明书 XXXX工程有限责任公司 二一年三月 1灌区的概况 M灌区位于太行山前河北平原，灌溉面积包括磁县、临漳、成安，控制面积80km，约12万亩灌区地形平坦，趋势是西南高东北低，地面平均坡度一般在1/1000~1/2000之间。灌区东北部有一条古河床，灌区属半干旱半湿润气候，气温以7月份最高，在25℃以上，1月份最低，在-2℃左右，无霜期220天。春季常有旱风，冬季多西北风，灌区内表层土壤以中粘壤土、砂壤土为主，灌区东部有一小部分盐碱土，灌区潜水不透水层埋深为20m，地下水等水位线大致与地面等高线平行，地下水流向大致为西南－东北方向. 灌区主要种植冬小麦、夏玉米、棉花、油料、谷物等旱作物。该灌区土地垦殖率为0.8，作物复种指数1.50。作物种植比：小麦0.50，夏玉米0.50，棉花0.20，花生油料0.20，春玉米0.1。在古河床以南，九里牌以北零星分布盐碱地约1.0万亩,在C河及F河修建的Y水库及X水库皆为防洪、灌溉、发电及水产养殖等多目标综合利用水库，水库下泄流量可满足灌区灌溉要求。 灌区的工作制度采用干支续灌，斗农渠轮灌。灌区设有干渠一条，支渠5条，并设有2条直接从干渠上分水的斗渠。其中每支渠控制若干斗渠，1支有6斗，2支有5斗，3支有6斗，4支有5斗，5支有6斗，干渠的渠首引流量为4.34 /s。灌区排水为由中间向两侧排水，排水承泄区为C河，F河，末级农渠与末级排水农沟呈相邻布置。排水沟分干支斗农四级， 渠系建筑物有干渠进水闸，支渠分水闸，斗渠分水闸（1.2干斗处），节制闸，退水闸，桥涵，公路桥等，当地形较陡时，要布置跌水，建筑物的规划布置要尽量紧凑，减少工程量，减少投资。渠道的纵断面纵坡比降可根据平原区经验值取值，干渠1：4000，支渠1:3000，斗渠1:2000，农渠1:1000，根据《《GB50299-99灌溉与排水工程设计规范》》，参照平原区的灌溉排水经验数据确定断面设计要素，进行水利计算，具体见附图。 1.1自然条件 1.1.1地理位置 M灌区位于太行山前河北平原，灌区范围西起京广铁路，东起京港澳高速公路，南临C河，北至F河，灌溉面积包括磁县、临漳、成安、魏县等县市部分土地。总控制面积80km2，约12万亩。M灌区地形图见附图 1.1.2地形地貌 灌区处于太行山东麓冲积平原，地形平坦，总的趋势是西南高东北低，地面平均坡度一般在1/1000~1/2000之间。京广铁路一带的灌区高程约为58m，灌区东部一带高程约为50m，灌区东北部有一条古河床，已干涸，地面上仅残留些沙丘。灌区地貌较简单，没有特殊地形。 1.1.3水文 M灌区属海河流域南系（在永定河以南），C河及F河皆为海河二级支流，发源于太行山西部山区，出山后向东穿过铁路即进入河北平原。二河出山口处修建有X水库及Y水库，并于沙河沿岸加固了提防，基本上可控制一般洪水。经二库调节后，在一般情况下河水位均低于地面，地表水及地下水皆可自流排入二河。 1.1.4气象 M灌区属半干旱半湿润气候，气温以7月份最高，在25℃以上，1月份最低，在-2℃左右，无霜期220天。春季常有旱风，尤以5、6月份的干热风危害最大，风向偏南，风力可达六、七级。冬季多西北风，风力最大可达八、九级。多年平均降水量517.2mm，多集中在7、8两月，占全年降水量的78%，冬春雨量极少，多年平均蒸发量1357mm。干燥度为2.62，相对湿度一般在50%～85%。 1.1.5水文地质 灌区地质构成主要由新生界第四系松散沉积物构成，厚度在200~300m。灌区潜水不透水层埋深为20m，地下水等水位线大致与地面等高线平行，地下水流向大致为西南－东北方向。灌区东西两部分水文地质条件略有不同，以古河床－九里牌－四十里铺一线为界，西部地下水埋深在5~8m之间，矿化度小于1g/L；东部埋深在15m左右，矿化度在1~3g/L之间。地下水补给来源包括汛期降雨、地下水侧向径流、旱季灌溉等；地下水的消耗主要是潜水蒸发。地下水动态类型为降雨（灌溉）－蒸发型，主要是垂直运动。 1.1.6土壤 灌区内表层土壤以中粘壤土、砂壤土为主，中粘壤土占52.32%，砂壤土占37.63%。土壤肥力中等，灌区东部有一小部分盐碱土，表土全盐量在0.2%~0.5%。灌区0~100cm平均容重1.45t/m3，孔隙率为43.5%（占土壤体积的百分数）。 1.2社会经济条件 1.2.1工农业生产情况 灌区内人口密度较大，劳动力充足，灌区总人口约8.0万，劳动力1.9万，建筑业熟练工人较多。灌区内村镇的乡镇企业比较发达，有纺织、粮食加工、油脂、陶瓷、日用工业品等轻工业，铁路沿线及西部山区有机械制造、水泥、化肥和煤炭等重工业。灌区附近山区盛产石料，沙河河滩盛产砂料及卵石。灌区交通发展，有京广铁路、京港澳高速公路穿过。 灌区主要种植冬小麦、夏玉米、棉花、油料、谷物等旱作物。该灌区土地垦殖率为0.8，作物复种指数1.50。作物种植比：小麦0.50，夏玉米0.50，棉花0.20，花生油料0.20，秋粮0.1。
自动化智能滴灌系统设计方案
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：） 自动化智能滴灌系统 设计方案 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日
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 -