计算机技术在农业节水灌溉中的应用

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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

基于PLC控制技术旳农业自动浇灌系统设计摘要:水是一切生命过程中不可替代旳基本要素,水资源是国民经济和社会发展旳重要基础资源。

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,只有世界人均水平旳1/4,居世界第109位。

并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%以上旳华北、西北、东北地区旳水资源量仅占全国总量旳20%左右。

近年来,伴随人口增长、经济发展和都市化水平旳提高,水资源供需矛盾日益锋利,农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展旳重要制约原因,并且加剧了生态环境旳恶化。

按现实状况用水量记录,全国中等干旱年缺水358亿立方米,其中农业浇灌缺水300亿立方米。

20世纪90年代以来,我国农业年均受旱面积达2023万公顷以上,全国660多种都市中有二分之一以上发生水危机,北方河流断流旳问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方旳许多地区。

由于地表水资源局限性导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。

发达国家旳农业用水比重一般为总用水量旳50%左右。

目前,我国农业用水比重已从1980年旳88%下降到目前旳70%左右,此后还会继续下降,农业干旱缺水旳局面不可逆转。

北方地区水资源开发运用程度已经很高,开源旳潜力不大。

南方尚有某些开发潜力,但重要集中在西南地区。

我国农业浇灌用水量大,浇灌效率低下和用水挥霍旳问题普遍存在。

目前全国浇灌水运用率约为43%,单方水粮食生产率只有10公斤左右,大大低于发达国家浇灌水运用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上旳水平。

通过采用现代节水浇灌技术改造老式浇灌农业,实现适时适量旳“精细浇灌”,具有重要旳现实意义和深远旳历史意义。

在浇灌系统合理地推广自动化控制,不仅可以提高资源运用率,缓和水资源日趋紧张旳矛盾,还可以增长农作物旳产量,减少农产品旳成本。

本次设计是采用PLC控制多路不一样旳土壤湿度,浇灌旳启动和停止完全由土壤旳湿度信号控制,能使土壤旳湿度值保持在作物生长所需要旳最佳范围之内。

基于ZigBee技术的农田自动节水灌溉系统

基于ZigBee技术的农田自动节水灌溉系统

储器(SRAM,可外扩到64 KB)和4 KB的E2PROM。此外,它还 缓冲区为空,FIFO引脚输出低电平。FIFOP引脚在接收FIFO
有8个lO位ADC通道,2个8位和2个16位硬件定时/计数 缓冲区的数据超过某个临界值时或者在CC2420接收到一个完
器,并可在多种不同的模式下工作。8个PWM通道、可编程看 整的帧以后输出高电平。临界值可以通过CC2420的寄存器设
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基于ZigBee技术的农田自动节水灌溉系统
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用的8位微控制器来说,它具有更加丰富的资源,并且能耗极
FIFO和FIFOP引脚标识接收FIFO缓冲区的状态。如果接
低。它具有片内128 KB的程序存储器(Fhsh),4 KB的数据存 收FIFO缓冲区有数据,FIFO引脚输出高电平;如果接收FIFO

计算机在农业节水灌溉中的应用

计算机在农业节水灌溉中的应用
的 自动 处理 能 力 , 获取 的资 料难 以进 行 统 一 的分 析 , 对 直
接 影 响 田间 管 理 如 农 田灌溉 的精 准 程 度 。 此 , 因 要引进 国 外 的 先进 设 备和 技术 来 建 立 一套 计 算机 网络灌 溉 系统 , 给 农 业的科学决 策 、 优化管理提 供及 时可靠 的数 据 , 只有这样 , 才 能在 高产 优 质的 前提 条件 下 节约 用 水 , 现 高 产 优质 与 实 节水 的 高度 统 一 , 高 有限 水 资源 的利 用效 率。 提
1 中 国 . 3
业 中的用 水 流量 意 义重 大 。 在农 业 中 , 水最 多 的是 灌溉 , 用
我 国因为长 期 采用 传统 的耕 作 模 式 , 经 济 和技 术 均 不发 且
达, 受其 影响 , 国在 农业灌溉 中用水 浪费的现象 十分严重 , 我 解决这 一 问题 势在 必行 I] 1。 - 2 所 谓节水 灌溉 是指 为了达 到节 约灌溉 用水 的 目的而 使 用 的相 关 技术 和方 法 的总 称 。 采 用 的技术 通 常都 是 以 工 所 程技 术 为主 , 目的是提 高水 的利用 率 , 改进农 作物 的产 量及
美 国加 州大 多 利用 计 算机 网络 、 线通 信 和 高科 技 的 无 传 感 控 制器设 备 完成 自动 化 灌溉 的 工作 , 同时 结 合 内置 的 各 种软 件模 块 , 比如 气象 跟踪 与 预测 、 防虫 等 , 目的是 为 了
送 系统 , 试 的数 据参 差 不 齐 , 乏 系统性 ; 没有 计 算机 测 缺 因
根 部 的 湿度 和 通 气 状 况 达 到 最 佳 , 一 方 面 减 少灌 溉 用 另
量 . 终 达 到 精 准 灌 溉 的 目 的 。 国 的 整 个 灌 溉 区 基 本 都 实 最 美

作物智能化精准节水灌溉系统的研究

作物智能化精准节水灌溉系统的研究

主要 设 计有 多 区间 自动 水 泵控
制器。它可以接受信息存储管理机传来 的土壤水分实时
数据 并在彩 色 L D屏 上显示 , C 同时 依据 预 先设 定 的不 同
12 数据信息管理与控制 此功能节点主要有数据信 . 息主控机、 数据信息存储管理机和数据信息显示系统。
主控 机 由微处理 器 和 R F收 发模 块 组 成 , 次可 接 收 2 一 0
江西农业学报
2 1 ,4 7 :3 02 2 ( ) 10~12 3
Aca Ag iu u a in x t r h re Ja g i c
作 物智 能化精 准节 水灌 溉 系统 的研 究
韩建明 , 何志刚 , 钱亚明 , 路 严建民 王 ,
(. 1 江苏省农业科学 院, 江苏 南京 2 01 2 南京英特谷电子科技有限公司, 104;. 江苏 南京 203 ) 10 9
我国是世界上 1 3个水资源匮乏国之一 , 人均水资源
占有 量仅 为世 界平 均 的 14 而 我 国又是 一 个 农 业 生产 /,
装置 。土壤湿度传 感器采用 自主研发产 品 F R一38 D 0
型, 它具有 精密 、 耐用 、 宜 、 便 环保 的优越 性 能 , 其工 作 原
大国, 农业用水 占到全部用水总量的 7 %, 0 历年来 由于 作物灌溉用水方式落后 , 设施陈旧, 以经验为主的作物补 水模式导致水资源浪费十分严重 , 作物灌溉用水实际利
t trr q ie n h e h l fc o e y c o ce it.Thewok o hi nelg n yse c u d ma e u e o heirg to tr hewae e ur me tt r s o d o r p s tb rp sintss r t si tlie ts tm o l k s t ri ain wa e f f r s u c v ia l n eul i infc n mp o e nto den a rc t a q i me tlv la d m a a e n e e. e o r e a al by a d r s t n a sg i a ti r v me fmo r giul le u p n e e n n g me tlv 1 i ur Ke r s: Itlie y tm ;Prc s riai n;W S tc n q e y wo d n elg nts se e ie irg to N e h i u

计算机技术在农业节水灌溉中的应用方法浅谈

计算机技术在农业节水灌溉中的应用方法浅谈

计算机技术在农业节水灌溉中的应用方法浅谈随着计算机技术的发展,它已经逐渐被应用在农业节水灌溉中,为农业生产提供了新的思路和方法。

计算机技术的应用,使农业生产更加高效、精确、可控性强,同时也能避免人为错误和浪费水资源。

本文将从分类、原理、方法等几个方面探讨计算机技术在农业节水灌溉中的应用方法。

1、传感器技术:由于传感器具有高精度、响应速度快、实时性好的特点,因此被广泛应用于农业节水灌溉中。

它可以通过感应土壤湿度、温度、光照等环境参数,实现对农田的观测和监测。

并能够将数据传输到计算机上进行处理和分析,以决定灌溉量,从而达到浇灌的效果。

2、自动化控制技术:这是农业节水灌溉系统中不可或缺的一环。

现代化的灌溉系统必须是自动化的,智能化的,以减少人为错误,提高农业生产的效率。

自动化控制系统可以通过计算机实现,对灌溉水量和时间进行精确控制,实现精准灌溉。

3、远程监测技术:远程监测技术是一种通过计算机进行数据采集、传输、处理和管理的方法。

在农业节水灌溉中,可以通过互联网远程实时监测农田数据,包括土壤湿度、温度、光照等信息。

通过计算机的控制,实现对农田的远程监测、管理和调节。

农业节水灌溉系统是一个复杂的系统,但是其基本的工作原理可以归纳为以下几点:1、数据采集:通过传感器、遥感、GPS等技术获取农田的土壤湿度、气温、气压、日照等数据。

2、数据处理:通过计算机对采集的数据进行分析、处理、归类、存储等,实现数据的管理。

3、决策控制:通过计算机算法分析采集的数据,实现决策控制,确定灌溉量和时间,从而实现农田精准灌溉。

4、执行控制:通过自动化控制装置和灌溉设备进行数据操作,实现对农田灌溉量和时间的控制。

5、反馈监测:通过计算机反馈系统,实时监测农田数据,包括水分状况、养分等情况,实现农田的远程监测和调节。

1、综合运用各种传感器技术,实现各种数据的采集和监测:农业节水灌溉系统需要各种传感器设备来实现数据采集。

通过综合运用各种传感器技术,可以实现多种数据的监测,进而进一步细化灌溉措施,节约用水。

计算机技术在农业节水灌溉中的应用

计算机技术在农业节水灌溉中的应用

N o n g t i a n s h u i l i尹丛丛随着高科技的出现以及不断进步和发展,计算机技术在各个行业得到广泛应用。

目前我国的计算机技术正在逐渐应用到农业领域中。

本文主要分三个步骤来介绍计算机在农业方面的应用。

第一是简单叙述计算机在节水灌溉方面的基本情况。

第二是简单介绍计算机在节水灌溉中应用的硬件和软件。

最后描述计算机在节水灌溉中的具体应用,希望为以后计算机在农业节水灌溉中的发展奠定基础。

以人口数量为依据,我国排名世界第一,因此需要大量的粮食。

尽管我国有丰富的土地资源,但是水资源严重稀缺,我国的人均占水量仅占世界人均占水量四分之一,尤其在农业方面,需要大量的水资源,但十分稀缺。

因此,我国现在面临的重要问题就是合理使用水资源,节省在农业方面的用水。

灌溉技术在农业生产中是最为常见的,在灌溉技术方面,我国与国外模式截然不同,因此,我国应该及时采取措施来解决这一问题。

一、我国计算机节水灌溉技术的应用现状在国外一些国家,节水灌溉自动化技术已经发展成熟,并在农业灌溉上成效显著。

但是与国外发达国家相比,我国差距悬殊。

将计算机技术引用到节水灌溉中,我国还在尝试发展时期,处于初级阶段,只是通过农民的经验和对相关理论知识进行分析,尝试将计算机与农业灌溉相结合。

在节水灌溉的过程中,计算机不能得到很好的应用,农民不了解计算机的使用方式,计算机本身的设备也相对落后,不能及时准确的收集数据并进行分析研究。

由于技术不足,我国只能通过人工来完成对测试过程的记录,因此,人工成本过高,消耗时间过多,工作效率较低,所得到的数据不准确。

由于我国农业灌溉技术发展不完善,所用设备落后,不能实现自动化收集数据,并且高效率的传递数据,最后导致收集的数据信息缺乏整体性和统一性。

在处理数据时,不能实现自动化,同时对收集的信息数据进行分析研究、处理不及时,导致无法准确灌溉农作物。

因此,我国需要从实际情况和国情出发,建立和完善计算机网络灌溉系统,同时,从国外引进先进的科学技术和设备,尽可能实现保障农作物灌溉质量又能够最大限度节省水资源。

电子信息技术在智慧农业领域的创新应用

电子信息技术在智慧农业领域的创新应用

电子信息技术在智慧农业领域的创新应用摘要:智慧农业是农业实现现代化发展的必由之路,主要是通过将自动化技术、地理信息系统、数字信息技术贯穿于农业生产,实现农业的自动化、智能化、规模化。

当前,随着经济社会的不断进步,电子信息技术也有了突飞猛进的发展,将其应用于智慧农业领域,能够有效解决当前信息化基础薄弱、农机作业质量不高、耕地细碎化等问题,最终实现农业的低投入、高回报。

可见,电子信息技术在智慧农业领域的创新应用具有重要现实意义。

关键词:电子信息技术;智慧农业;应用引言电子信息技术应用于智慧农业领域,使得农业机械设备更智能,提高农作物质量。

生态无人农场,让当地农民能够“身着西装皮鞋,动动‘手指’种田”。

当地借力于电子信息技术,充分发挥云计算、大数据、3S(遥感、地理信息系统、全球定位系统)等先进手段,成功打造“生态无人农场云端大脑”平台系统,实现从整地、播种、施肥、撒药、收获等农业全过程的智能化生产。

1智慧农业技术在农业发展中的应用1.1遥感技术在农业发展中的应用遥感技术是从农业科技系统中获取大量精准田间数据的主要来源,可周期性监测和大面积覆盖收集大量地面信息(如农作物长势的动态监控、农作物病虫害监控、农作物估产)应用于农业领域。

随着科学技术的进步与发展,人们在分析农作物时,需考虑农作物生长过程中的制约因素,保证农作物健康生长。

在采用农业遥感技术监测农作物生长情况的过程中,要与进一步开发的新技术、新手段相结合,逐步建立遥感技术监测体系的规范与标准,防止因为科技或人为因素等而出现的错误。

此外,继续拓展农产品监测种类与领域,除了较集中的稻米、小麦、玉米、棉花等农作物外,还要将其应用于油料作物、糖料作物等,从而为我国宏观决策提供更丰富的数据,加快我国农业发展步伐。

1.2物联网科技对智慧农业发展的作用电子信息技术是推进农业现代化的有力保障。

运用电子信息技术改造传统农业,以达到对农作物生长以及牲畜和水产饲养的精准管理。

计算机技术在农业节水灌溉中的应用方法浅谈

计算机技术在农业节水灌溉中的应用方法浅谈

计算机技术在农业节水灌溉中的应用方法浅谈随着农业产业的快速发展,农业节水灌溉的实现成为了必要的选择。

农业节水灌溉是指在农田中通过一定的技术手段来减少用水量、提高水资源的利用效率,减少因过度灌溉而造成的一系列问题,从而实现节约水资源和增加农作物的产量和质量的目的。

随着计算机技术的不断发展,计算机技术得到了广泛的应用,它不仅改变了我们的生活方式,也为农业节水灌溉带来了巨大的帮助。

本文将阐述计算机技术在农业节水灌溉中的应用方法。

1. 自动化控制系统自动化控制系统是农业节水灌溉中运用最广泛的一种技术手段。

它将计算机技术与传感器、执行机构等综合运用,能够实现对农田水分、肥料等的自动化控制,提高水源的利用效率和水源的充分利用。

同时,自动化控制系统还可以根据农田的实际情况,调整节水灌溉控制器的参数,以更好地适应不同的农作物、不同的土壤条件。

2. 精准喷灌系统精准喷灌系统是一种能够精确控制喷水位置、强度、角度等参数的灌溉系统。

这种系统采用计算机控制技术,可以根据不同的作物需求,对不同的灌溉参数进行精准的调整,从而提高灌溉的效率和节水效果。

此外,精准喷灌系统还能够通过计算机模拟技术,预测未来的气象变化,从而为农业节水灌溉提供更加精准的决策依据。

3. 数据采集和分析系统4. 决策支持系统决策支持系统是指运用计算机技术,对农业节水灌溉的生产行为进行分析和评估,以提供科学、准确的决策建议的系统。

该系统可以根据不同的农业生产需求,设计出不同的灌溉方案,并提供科学的决策依据和执行方案,从而保障农业生产的持续发展。

总之,计算机技术在农业节水灌溉中的应用对于提高水资源的利用效率、节约水资源、提高农业生产效率等方面具有重要的作用。

未来随着计算机技术的不断发展,相信其在农业节水灌溉中的应用会越来越广泛,从而为农业生产带来更大的贡献。

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计算机技术在农业节水灌溉中的应用
作者:尹丛丛
来源:《农民致富之友》2019年第02期
随着高科技的出现以及不断进步和发展,计算机技术在各个行业得到广泛应用。

目前我国的计算机技术正在逐渐应用到农业领域中。

本文主要分三个步骤来介绍计算机在农业方面的应用。

第一是简单叙述计算机在节水灌溉方面的基本情况。

第二是简单介绍计算机在节水灌溉中应用的硬件和软件。

最后描述计算机在节水灌溉中的具体应用,希望为以后计算机在农业节水灌溉中的发展奠定基础。

以人口数量为依据,我国排名世界第一,因此需要大量的粮食。

尽管我国有丰富的土地资源,但是水资源严重稀缺,我国的人均占水量仅占世界人均占水量四分之一,尤其在农业方面,需要大量的水资源,但十分稀缺。

因此,我国现在面临的重要问题就是合理使用水资源,节省在农业方面的用水。

灌溉技术在农业生产中是最为常见的,在灌溉技术方面,我国与国外模式截然不同,因此,我国应该及时采取措施来解决这一问题。

一、我国计算机节水灌溉技术的应用现状
在国外一些国家,节水灌溉自动化技术已经发展成熟,并在农业灌溉上成效显著。

但是与国外发达国家相比,我国差距悬殊。

将计算机技术引用到节水灌溉中,我国还在尝试发展时期,处于初级阶段,只是通过农民的经验和对相关理论知识进行分析,尝试将计算机与农业灌溉相结合。

在节水灌溉的过程中,计算机不能得到很好的应用,农民不了解计算机的使用方式,计算机本身的设备也相对落后,不能及时准确的收集数据并进行分析研究。

由于技术不足,我国只能通过人工来完成对测试过程的记录,因此,人工成本过高,消耗时间过多,工作效率较低,所得到的数据不准确。

由于我国农业灌溉技术发展不完善,所用设备落后,不能实现自动化收集数据,并且高效率的传递数据,最后导致收集的数据信息缺乏整体性和统一性。

在处理数据时,不能实现自动化,同时对收集的信息数据进行分析研究、处理不及时,导致无法准确灌溉农作物。

因此,我国需要从实际情况和国情出发,建立和完善计算机网络灌溉系统,同时,从国外引进先进的科学技术和设备,尽可能实现保障农作物灌溉质量又能够最大限度节省水资源。

二、计算机在节水灌溉中的具体应用
1.农作物的位置信息
GPS在计算机在节水灌溉中的应用起着重要作用,主要包括四个部分,即空间部分,地面控制站,地面监控部分和使用者。

GPS可以通过卫星来获得世界上任何地点的地理位置。

其中,我们用的最多的是DGPS,它可以通过卫星获得目标的地理位置,然后分析计算出X、
Y、Z的具体位置信息,与从卫星获得的信息进行比较。

此技术主要应用于分析计算我国农业灌溉区的实际情况,在确定出不同的灌溉区所需要的具体的灌溉用水量。

2.农作物的地理信息
计算机在农作物地理信息方面的应用主要体现在收集与农作物生长有关的相关数据,例如种植区域的地理位置,土壤条件和病虫害可能对农作物造成的危害,并且对数据进行分析,得出合理的解决方案。

此外,也可以通过农作物不同区域产量不同的差异性来找出存在的问题并解决。

如果利用其他相关软件,可以制作出农作物灌溉用水处方图,那么会对分区灌溉起到重要作用。

3.农作物的生长信息
在传统的农业生产中,如果农民不能合理的处理灌溉水量与农作物生长情况之间的关系,那么农作物的生长情况会受到威胁。

然而计算机技术可以成功收集与灌溉水量与农作物生长之间的关系相关的数据,进行分析,最后确定合理的灌溉用水量,不仅能够促进农作物顺利生长,而且节省水资源。

4.系统仿真
系统仿真技术已经逐渐的被广泛应用到各个领域,帮助人们尽快、准确的做出相关决策和规划,如果把此项技术应用到农业生产中,对农作物的生产也会起着重要作用。

在农业生产中,系统仿真技术是指将土壤的情况与农作物的生长环境进行模拟,只有完全了解农作物生长所需的用水量,才能够促进植物茁壮成长。

5.辅助设计环节
辅助设计环节是指微灌技术,即根据农作物对用水量的不同需求,通过一定的技术手段以尽可能少的用水量来帮助植物顺利生长,具体的技术手段主要是采用低压管道系统和安装在管道末端的灌水器来完成给农作物输送他们所需的养分的工作。

6.自动控制
在农业节水灌溉中,自动控制主要是应用智能农机化技术。

我国精确农业技术逐渐为人们所了解,并广泛应用,其中,对我国农业商品化的发展起到了推动作用,我国农业的灌溉、施肥、喷药以及播种设备也得到完善。

通过计算机程序能够对农作物生产进行远距离操控和监控,尽可能最大程度上减少对水资源的浪费。

作为中国的良好公民,我们应该遵守传统美德,做到节约用水,人人有责,我国坚持实行可持续发展战略,节约用水全面体现可持续发展政策的正确性和存在意义。

我国以农业生产著名,是典型的农业大国,其中农业生产需要大量的用水,但用水量过高,用水系数偏低,进而
表明水的利用率低下,我们没有做到充分利用水资源,造成水资源的严重浪费,严重违背我国的可持续发展战略政策,因此通过高科技的手段,来对农业生产方面的用水量进行限制势在必行。

此外,我国正在关注建设新农村,争取发展现代化农业,利用高科技手段进行节约用水,在国外已经发展成熟。

与国外相比,我国利用高科技手段实现节约用水,正在处于低谷阶段,需要进一步完善和发展。

通过观察国外以色列等国家高科技节水技术的发展情况可见,高科技节水技术对于农作物节约水资源方面起到很大的帮助作用。

因此,为了实现我国可持续发展战略,我們需要坚持发展高科技用水,利用高科技控制农业用水量,实现节约水资源的目标。

(作者单位:434200长江大学文理学院)。

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