施肥机的智能化测控系统
基于人工智能的智慧农业智能化施肥系统设计与实现

基于人工智能的智慧农业智能化施肥系统设计与实现智慧农业是利用人工智能技术和传感器设备等先进技术手段,对农业生产过程进行智能化管理和控制的一种农业生产模式。
在智慧农业中,施肥是一个关键环节。
合理的施肥可以有效提高农作物的产量和质量,但传统的施肥方式存在着浪费资源、环境污染等问题。
为了解决这些问题,基于人工智能的智慧农业智能化施肥系统应运而生。
智慧农业智能化施肥系统主要由传感器、数据采集与处理模块以及执行机构等组成。
传感器负责采集和监测农田的土壤湿度、氮、磷、钾等元素含量以及作物生长情况等信息。
数据采集与处理模块负责将传感器采集到的数据进行处理和分析,根据作物的需求和环境条件,计算出合理的施肥方案。
执行机构则负责将经过处理的施肥方案实施到实际农田中。
在智能化施肥系统中,人工智能起到了重要的作用。
通过对大量的农田数据进行深度学习和机器学习等技术手段的应用,可以建立起一套科学的施肥模型,为施肥方案的制定和实施提供科学依据。
智能化施肥系统可以根据环境条件和作物生长情况动态调整施肥方案,以满足农作物的需求,提高施肥的效率和精确度。
智慧农业智能化施肥系统的设计与实现需要考虑以下几个方面:首先,需要对农田进行精确的感知和监测。
传感器是实现精确感知和监测的关键设备,可以通过测量土壤湿度、温度、光照强度等参数来获取作物生长的相关信息。
此外,还可以通过使用无人机、卫星遥感等技术手段对农田进行定期巡检,获取更为全面和准确的农田信息。
其次,需要建立科学的施肥模型。
基于人工智能的智慧农业智能化施肥系统需要利用大量的农田数据,通过深度学习和机器学习等技术手段建立起科学的施肥模型。
这个模型可以根据作物的种类、生长期、土壤条件等因素,预测出合理的施肥方案,并根据实际情况进行动态调整。
再次,需要具备智能化的施肥执行机构。
执行机构可以根据计算出的施肥方案,自动控制施肥机器的施肥量和施肥时间,实现精准的施肥。
此外,还可以利用精确的位置定位技术,将施肥机器精确导航到农田的特定位置,避免重复施肥和浪费资源。
智能农业中的自动化施肥系统设计

智能农业中的自动化施肥系统设计随着科技的迅猛发展,智能农业已经成为现代农业领域的一个重要方向。
智能农业通过结合先进的传感技术、云计算和人工智能等技术手段,实现对农作物生长环境的精准监测和管理,提高农业生产的效率和质量。
在智能农业中,自动化施肥系统是一个关键的组成部分,它可以根据作物的需求和土壤的状况,精确地控制施肥量和施肥时间,以提高农业生产的效益和可持续性发展。
一、背景介绍智能农业中的自动化施肥系统是基于农作物的生长需求和土壤分析结果,通过自动控制设备完成施肥操作。
传统的农业施肥方式存在许多问题,如过度施肥导致土壤污染、肥料浪费等。
而自动化施肥系统能够根据实时监测的数据进行精细化施肥,提供准确的养分供应,减少了农户的劳动成本和资源浪费,同时也保护了环境。
二、自动化施肥系统的设计原理自动化施肥系统由传感器、控制器和执行器等组成。
传感器用于实时监测土壤的温度、湿度、养分含量等参数,控制器根据传感器的数据进行处理,生成施肥方案并控制执行器的操作。
1. 传感器自动化施肥系统需要安装合适的传感器来获取土壤和环境的数据。
常用的传感器有土壤温度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器等。
这些传感器可以实时监测作物所处环境的变化情况,为后续的施肥操作提供准确的数据依据。
2. 控制器控制器是自动化施肥系统的核心部件,它通过处理传感器采集到的数据,生成相应的施肥方案,并控制执行器的运行。
控制器可以根据作物的生长周期、生长阶段和环境的变化等因素,制定适合的施肥策略,实现施肥的精确控制。
3. 执行器执行器根据控制器的指令进行相应的施肥操作。
常见的执行器包括喷施器、滴灌系统等。
通过执行器的精确控制,农作物可以得到准确的养分供应,提高生长的均衡性和产量。
三、自动化施肥系统的优势1. 提高施肥精确度自动化施肥系统基于实时监测的数据进行施肥操作,能够根据作物的需求和土壤的状况,提供准确的养分供应。
相比传统的施肥方式,自动化施肥系统能够更加精细地控制施肥量和施肥时间,避免了过度施肥或不足施肥导致的问题,提高了施肥的效果和农作物的生产力。
自动化施肥系统

自动化施肥系统一、引言自动化施肥系统是一种通过计算机控制和监测的系统,用于实现农作物的精确施肥。
该系统利用先进的传感器技术和控制算法,能够根据作物的需求和土壤的状况,在适当的时间和位置上施肥,从而提高农作物的产量和质量,减少农药和肥料的使用量,降低环境污染。
二、系统组成1. 传感器部份:自动化施肥系统通过多种传感器来监测土壤的湿度、温度、养分含量等参数。
这些传感器将实时采集到的数据传输给控制中心,以便进行分析和决策。
2. 控制中心:控制中心是系统的核心部份,它接收传感器传来的数据,并根据预设的施肥策略进行计算和控制。
控制中心可以根据作物的需求和土壤的状况,自动调整施肥量和施肥时间,以达到最佳的施肥效果。
3. 施肥装置:施肥装置根据控制中心的指令,将肥料精确地投放到作物根部或者根际。
施肥装置可以是喷洒式、滴灌式或者喷雾式,根据具体的作物和土壤条件选择合适的方式。
4. 数据存储和分析:自动化施肥系统还可以将采集到的数据进行存储和分析,以便进行后续的决策和优化。
通过对历史数据的分析,可以了解作物的生长趋势和施肥效果,从而进一步优化施肥策略。
三、系统工作原理1. 数据采集:传感器实时采集土壤的湿度、温度、养分含量等参数,并将数据传输给控制中心。
2. 数据分析:控制中心根据接收到的数据,利用预设的施肥策略进行分析和计算。
根据作物的需求和土壤的状况,确定合适的施肥量和施肥时间。
3. 施肥控制:控制中心将计算得到的施肥量和施肥时间发送给施肥装置。
施肥装置根据指令,将肥料投放到作物的根部或者根际。
4. 数据存储和分析:系统将采集到的数据进行存储和分析,以便后续的决策和优化。
通过对历史数据的分析,可以了解作物的生长趋势和施肥效果,进一步优化施肥策略。
四、系统优势1. 精确施肥:自动化施肥系统能够根据作物的需求和土壤的状况,精确计算施肥量和施肥时间,避免了传统施肥方法中的浪费和过量施肥问题。
2. 节约资源:通过精确施肥,自动化施肥系统可以减少肥料和农药的使用量,降低农业生产成本,节约资源。
自动化施肥系统

自动化施肥系统自动化施肥系统是一种利用先进的技术和设备,自动控制植物施肥过程的系统。
它通过监测土壤中的营养元素含量和植物生长状况,智能化地调节施肥量和频率,以达到最佳的施肥效果。
下面将详细介绍自动化施肥系统的原理、功能、优势以及应用场景。
一、原理自动化施肥系统的核心原理是通过传感器实时监测土壤中的营养元素含量和植物的生长状况。
传感器可以测量土壤的温度、湿度、PH值以及营养元素的浓度等参数。
这些数据会被传输到控制器中进行分析和处理。
根据预设的施肥方案和植物的需求,控制器会自动调节施肥装置的工作状态,确保植物得到适量的营养供应。
二、功能1. 实时监测:自动化施肥系统能够实时监测土壤的温度、湿度、PH值和营养元素的浓度等参数,及时了解植物的生长状况。
2. 智能施肥:根据植物的需求和土壤的情况,自动化施肥系统能够智能调节施肥装置的工作状态,确保植物得到适量的营养供应。
3. 节约成本:自动化施肥系统能够根据实际需求进行施肥,避免了过量施肥或不足施肥的情况,从而节约了施肥成本。
4. 提高产量和质量:通过精确的施肥控制,自动化施肥系统可以提高作物的产量和品质,增加农作物的经济效益。
三、优势1. 提高工作效率:自动化施肥系统能够自动监测和调节施肥过程,减少了人工操作的时间和劳动力成本。
2. 精确施肥:自动化施肥系统能够根据实时监测的数据进行精确施肥,避免了过量或不足施肥的情况,提高了施肥效果。
3. 环保节能:自动化施肥系统能够精确控制施肥量,避免了营养元素的浪费和环境污染,实现了施肥过程的环保节能。
4. 数据分析:自动化施肥系统能够记录和分析施肥过程中的数据,为农作物的管理和决策提供科学依据。
四、应用场景1. 农田种植:自动化施肥系统可以广泛应用于农田种植,如水稻、小麦、玉米等作物的施肥管理,提高农作物的产量和质量。
2. 温室种植:自动化施肥系统可以应用于温室种植,通过精确的施肥控制,提高温室作物的产量和品质。
设施农业滴灌施肥智能化控制系统

设施农业滴灌施肥智能化控制系统设施农业滴灌施肥智能化控制系统是为实现现代设施农业智能化精细化控制而研发的一套设施农业自动监控系统,滴灌施肥智能化控制系统是现代设施农业的关键组成部分,在以色列、荷兰、法国、西班牙等设施农业发达国家,灌溉施肥全部采用智能化精量控制.节水、节肥、省工、增产效果非常显著。
我国正处于从传统设施农业向现代设施农业自动监控系统转变初期,随着经济的不断发展和设施农业由一家一户向规模化种植的不断转变,市场对该种设备的需求越来越大。
设施农业滴灌施肥智能化控制系统,是我所的专利技术.解决了该项技术长期依靠进口的技术难题,可广泛应用于温室大棚蔬菜、花卉、果树等作物的灌溉施肥智能化控制,具有较强的适用性和推广性。
一、系统的功能1.1 自动、手动控制功能控制柜上设置了手动/自动开关.用户可以用这两种方式进行灌溉施肥控制。
当自动系统出现故障时,可采用手动系统进行控制,增加了系统控制的灵活性。
1.2 水泵的恒压变频控制功能水泵的恒压变频控制为系统提供一个恒定的管网压力,使管网压力不随打开田间阀数量的多少而变化,保证系统的安全可靠供水1.3 人工干预灌溉施肥功能根据用户设定的不同作物多个阀门的灌溉施肥量,可实现一次性多个阀门的自动灌溉施肥控制。
1.4 定时定量灌溉施肥功能根据用户设定的不同作物多个阀门的灌溉施肥量、灌施起始时间、灌施结束时间、灌水周期等。
系统可实现一个月内多个阀门的自动灌溉施肥控制。
1.5 条件控制灌溉施肥功能利用土壤水势传感器监测土壤的含水量,进行自动灌溉施肥控制。
当土壤水势达到设定水势上限时。
计算机自动启动系统进行施肥灌溉。
当达到设定水势下限时,灌溉施肥停止.计算机自动记录该阀门灌水量,其他阀门按此灌溉施肥量依次进行,这种控制方式可实现多个阀门的无人值守灌溉施肥控1.6 智能化混肥功能根据作物生长所需营养液的酸碱度pH和浓度EC,计算机按照施肥配方的pH、EC设定值,将1—4种浓缩100倍的母液、1种5%浓度的H2SO 溶液与水自动混合配制,调节营养液的pH、EC达到作物正常生长所需的范围,以满足作物的生长要求。
施肥机的智能化测控系统

施肥机的智能化测控系统摘要:通过当前中国农业现状和智能化技术的发展,设计一个通过管路连接到灌溉系统的施肥机,通过控制肥水量来实现智能施肥,它能够执行比较精确的施肥过程,预防肥水使用不足或者过度的现象。
本设计的职能施肥机采用西门子S7-200系列PLC作为控制器,监控软件选用VB关键词:智能化;施肥机;PLC;VB农业发达的国家已经实现作物的自动施肥,为作物生长提供适宜的营养,而在我国这种技术发展还不是很成熟,还处于研发阶段,自动化程度比较低,应用的智能控制器比较少。
我国普遍应用的传统的施肥方式除肥料底施外,田间追肥多以地面撒施为主,劳动强度比较大而且量上不太好控制,肥料的实际利用率只有30%左右,肥料的渗透、挥发严重,既造成了生产资料的极大浪费,有污染了水源,空气和土壤。
国外的自动控制施肥系统大多施肥和灌溉一体化进行,借鉴这一技术,并考虑中国的现状,可将施肥机设计成为通过管道将肥水混成适合浓度滴灌施加给植物,他能够执行比较精确的施肥过程,按照用户的设置营养配比适量的施肥。
大大的提高利用率。
设计的施肥结构简单,易于实现,适应各种环境,加装智能控制系统,能够很好地控制施肥流量,提高利用率图1 施肥机的总体结构智能施肥机控制系统的总体设计本设计采用上下位机结构,上位机选用VB软件作为监控软件,下位机采用可编程逻辑控制器。
系统控制图如图2所示图2 施肥机控制系统图设计输入有EC值、PH值、流量、压力。
EC和PH值是系统主要控制参量和流量、压力一样都通过PLC的模拟输入模块采集进入下位机,这些参数在下位机进行处理,EC,PH值得变化控制施肥阀的动作频率,压力如果超出管道的承受范围则启动调压设备并报警。
设计控制部分输出有:电磁开关、调压开关、3路灌溉阀、3路施肥开关和肥料泵。
施肥机的运行操作的核心是PLC的控制下进行的。
上位机软件主要是显示设置参数、存储数据,观察设备运行状况等功能。
智能施肥机控制器的设计1)需要灌溉时,控制灌溉阀的打开和关闭,一边按照用户需求的灌溉方式和灌溉量实现给作物的灌水。
智能农业方案智能化施肥系统
智能农业方案智能化施肥系统随着科技的发展和农业的现代化进程,智能农业方案被广泛应用于农业生产中的各个环节。
其中,智能化施肥系统作为智能农业方案的重要组成部分,为农业生产提供了高效、精确、环保的施肥方式。
本文将介绍智能化施肥系统的工作原理、优势,以及其在提高农业生产效益、减少环境污染等方面的应用。
一、智能化施肥系统的工作原理智能化施肥系统是利用物联网、传感器技术、云计算等先进技术,通过监测土壤养分含量、作物需求量等信息来实现施肥过程的智能化控制。
该系统一般由传感器、数据采集设备、控制器等组成。
传感器负责采集土壤湿度、温度、养分含量等数据,并通过数据采集设备传输至控制器。
控制器根据事先设定的施肥模型和作物需求,自动调节施肥装置的开启与关闭,实现精确的施肥过程。
二、智能化施肥系统的优势1. 高效节约:智能化施肥系统能够根据作物的需求量和土壤的养分含量进行智能化调控,减少施肥量的浪费,提高施肥效率。
研究表明,相较于传统施肥方式,智能化施肥系统可节约施肥量20%以上。
2. 精准施肥:智能化施肥系统通过实时监测土壤的养分含量和作物的需求量,能够精确计算出合适的施肥量,避免了过量施肥和缺乏施肥的问题。
这不仅可以提高作物生长的稳定性和产量,同时还减少了对环境的负面影响。
3. 环保可持续:智能化施肥系统能够根据作物需要和土壤条件,合理利用施肥资源,减少水、土壤和空气污染。
此外,系统还可以进行数据的分析和统计,提供农业生产的决策支持,促进农业可持续发展。
三、智能化施肥系统在农业生产中的应用1. 提高农业生产效益:智能化施肥系统能够根据作物的需求和土壤的养分状态进行施肥调控,保证作物得到充足的养分,提高产量和品质。
同时,通过精确控制施肥量,减少了农药和肥料的使用量,降低了生产成本,进一步提高了农业生产效益。
2. 减少环境污染:智能化施肥系统能够根据土壤养分状况和作物需求量进行精准施肥,避免了过量施肥和缺乏施肥所带来的环境问题。
自动化施肥系统
自动化施肥系统一、引言自动化施肥系统是一种应用先进技术和设备的农业管理系统,旨在提高农作物的生长效率和产量。
本文将详细介绍自动化施肥系统的组成部份、工作原理、优势和应用场景。
二、系统组成1. 传感器:自动化施肥系统使用多种传感器来监测土壤条件和植物生长状态。
常用的传感器包括土壤湿度传感器、光照传感器、温度传感器和氮磷钾含量传感器等。
2. 控制器:控制器是自动化施肥系统的核心部件,负责接收传感器数据并根据预设的施肥方案控制施肥设备的运行。
控制器通常具备数据处理和决策功能,能够根据实时数据进行智能化施肥调整。
3. 施肥设备:自动化施肥系统采用的施肥设备包括喷洒器、滴灌器、喷雾器等。
这些设备可以根据控制器的指令,准确地将肥料和水分施加到植物根系周围的土壤中。
4. 数据管理系统:自动化施肥系统通过数据管理系统实现对传感器数据的采集、存储和分析。
数据管理系统可以提供实时的监测数据和施肥记录,匡助农民进行决策和调整施肥方案。
三、工作原理1. 数据采集:传感器监测土壤湿度、光照强度、温度和氮磷钾含量等数据,并将数据传输给控制器。
2. 数据分析:控制器通过对传感器数据的分析,判断植物的生长状态和土壤的肥力情况。
3. 施肥调整:根据分析结果,控制器调整施肥设备的工作模式,确保植物得到适当的营养和水分。
4. 数据记录:自动化施肥系统将施肥过程中的数据记录下来,供农民参考和分析。
四、优势1. 提高施肥效率:自动化施肥系统能够根据实时的土壤和植物数据,精确调整施肥量和施肥时间,避免浪费和过量施肥,提高施肥效果。
2. 节约资源:通过精确施肥,自动化施肥系统能够节约肥料和水资源的使用,减少对环境的污染。
3. 提高产量和品质:自动化施肥系统能够根据植物的需求,提供适当的营养和水分,促进植物生长,提高产量和品质。
4. 减少劳动力成本:自动化施肥系统能够自动监测和调整施肥过程,减少农民的劳动量和时间成本。
五、应用场景1. 大田作物种植:自动化施肥系统适合于小麦、水稻、玉米等大田作物的种植,能够提高作物的产量和品质。
自动化施肥系统
自动化施肥系统引言概述:自动化施肥系统是一种利用先进技术和设备,以自动化的方式进行植物施肥的系统。
它能够根据植物的需求和土壤条件,精确地控制施肥量和施肥时间,提高植物的生长效率和产量。
本文将介绍自动化施肥系统的原理、优势、应用领域以及未来发展趋势。
一、自动化施肥系统的原理1.1 传感器技术自动化施肥系统通过传感器技术来获取土壤湿度、温度、养分含量等数据,以便精确判断植物的需求。
传感器能够实时监测土壤的状态,并将数据传输给控制系统,从而实现对施肥量和施肥时间的精确控制。
1.2 控制系统自动化施肥系统的控制系统是核心部份,它根据传感器获取的数据,结合预设的施肥方案,自动调节施肥设备的工作状态。
控制系统能够根据植物的需求,精确计算施肥量和施肥时间,并通过执行器控制施肥设备的开关,实现自动化施肥的过程。
1.3 施肥设备自动化施肥系统的施肥设备包括施肥器、喷灌装置等。
施肥器能够根据控制系统的指令,按照预设的施肥量进行施肥,喷灌装置则用于将施肥液均匀地喷洒到植物根部,确保养分的有效吸收。
二、自动化施肥系统的优势2.1 提高施肥效率自动化施肥系统能够根据植物的需求和土壤条件,精确计算施肥量和施肥时间,避免了过量或者不足施肥的问题。
这样不仅能够提高施肥效率,还能够减少养分的浪费,降低施肥成本。
2.2 保护环境传统的施肥方式往往存在养分流失和土壤污染的问题,而自动化施肥系统能够根据植物的需求和土壤条件,精确控制施肥量,减少养分的流失,降低对环境的污染。
2.3 减轻劳动强度自动化施肥系统能够实现对施肥过程的自动化控制,减少了人工操作的需求,降低了劳动强度,提高了工作效率。
三、自动化施肥系统的应用领域3.1 农业自动化施肥系统在农业生产中具有广泛的应用前景。
它能够根据不同作物的需求,精确控制施肥量和施肥时间,提高作物的产量和品质,同时减少对土壤和环境的伤害。
3.2 园林景观自动化施肥系统在园林景观中也有着重要的应用价值。
基于人工智能的智能农业精准施肥系统开发与评估
基于人工智能的智能农业精准施肥系统开发与评估近年来,随着科技的不断进步和人们对食品质量的需求提高,农业智能化成为农业发展的重要方向之一。
其中,基于人工智能的智能农业精准施肥系统成为提高农作物产量和质量的关键技术之一。
本文将介绍智能农业精准施肥系统的开发与评估。
一、智能农业精准施肥系统的概述智能农业精准施肥系统是基于人工智能技术和传感器技术的技术系统,通过采集土壤养分、作物生长和环境变量等信息,利用人工智能算法进行数据分析和决策,实现对农作物进行精准施肥的方法。
该系统可以根据农田土壤的实际条件和作物的需求,确定最佳施肥方案,提高施肥效果,降低施肥成本。
二、智能农业精准施肥系统的关键技术1. 传感器技术智能农业精准施肥系统需要利用传感器技术采集土壤养分、作物生长和环境变量等数据。
通过无线传感器网络和物联网技术,可以实时、准确地获取这些数据,并传输到数据处理中心进行分析和决策。
2. 数据分析与决策在数据处理中心,利用人工智能算法对采集到的数据进行分析和决策。
通过机器学习和数据挖掘等技术,可以建立土壤养分与作物生长的关系模型,进而确定最佳施肥方案。
3. 施肥装置与控制技术智能农业精准施肥系统需要配备智能施肥装置,通过控制技术实现对施肥量和施肥时间的精确控制。
施肥装置可以根据人工智能算法的决策结果,自动调整施肥量和施肥时间,以满足农作物的需求。
三、智能农业精准施肥系统的开发与评估1. 系统开发智能农业精准施肥系统的开发需要一个完整的工程过程。
首先,设计系统的硬件架构,选择合适的传感器和控制设备。
然后,开发数据处理中心的软件系统,包括数据采集、数据分析与决策等功能。
最后,进行系统集成和测试,确保系统的正常运行。
2. 系统评估系统评估可以从多个角度进行,主要包括施肥效果评估和经济效益评估。
施肥效果评估可以通过对施肥前后农作物生长情况和产量进行对比分析,评估系统的施肥精准度和改善效果。
经济效益评估可以通过对施肥成本的降低和农作物产量的提高进行经济分析,评估系统的经济效益。
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施肥机的智能化测控系统
摘要:通过当前中国农业现状和智能化技术的发展,设计一个通过管路连接到灌溉系统的施肥机,通过控制肥水量来实现智能施肥,它能够执行比较精确的施肥过程,预防肥水使用不足或者过度的现象。
本设计的职能施肥机采用西门子S7-200系列PLC作为控制器,监控软件选用VB
关键词:智能化;施肥机;PLC;VB
农业发达的国家已经实现作物的自动施肥,为作物生长提供适宜的营养,而在我国这种技术发展还不是很成熟,还处于研发阶段,自动化程度比较低,应用的智能控制器比较少。
我国普遍应用的传统的施肥方式除肥料底施外,田间追肥多以地面撒施为主,劳动强度比较大而且量上不太好控制,肥料的实际利用率只有30%左右,肥料的渗透、挥发严重,既造成了生产资料的极大浪费,有污染了水源,空气和土壤。
国外的自动控制施肥系统大多施肥和灌溉一体化进行,借鉴这一技术,并考虑中国的现状,可将施肥机设计成为通过管道将肥水混成适合浓度滴灌施加给植物,他能够执行比较精确的施肥过程,按照用户的设置营养配比适量的施肥。
大大的提高利用率。
设计的施肥结构简单,易于实现,适应各种环境,加装智能控制系统,能够很好地控制施肥流量,提高利用率
图1 施肥机的总体结构
智能施肥机控制系统的总体设计
本设计采用上下位机结构,上位机选用VB软件作为监控软件,下位机采用可编程逻辑控制器。
系统控制图如图2所示
图2 施肥机控制系统图
设计输入有EC值、PH值、流量、压力。
EC和PH值是系统主要控制参量和流量、压力一样都通过PLC的模拟输入模块采集进入下位机,这些参数在下位机进行处理,EC,PH值得变化控制施肥阀的动作频率,压力如果超出管道的承受范围则启动调压设备并报警。
设计控制部分输出有:电磁开关、调压开关、3路灌溉阀、3路施肥开关和肥料泵。
施肥机的运行操作的核心是PLC的控制下进行的。
上位机软件主要是显示设置参数、存储数据,观察设备运行状况等功能。
智能施肥机控制器的设计
1)需要灌溉时,控制灌溉阀的打开和关闭,一边按照用户需求的灌溉方式和灌溉量实现给作物的灌水。
2)需要施肥时,施肥控制阀按照系统设定的施肥频率将肥液混入灌溉管道,同时系统实时检测混肥管道中肥水的EC和PH值,并与用户设定的值比较,根据比较调整施肥频率
3)实时检测管道压力,如果压力过高,启动调压装置
4)检测施肥管道的流量,并将EC、PH、压力值发给上位机显示
5)根据系统运行需要控制灌溉总阀,施肥总阀、肥料泵的打开和关闭程序流程图如图3
图3 施肥部分流程图
灌溉的控制主要是控制灌溉的水量,这个可方便地通过调节灌水时间来实现。
施肥的控制为施肥量、灌溉液中肥料成分和酸碱度的控制问题,施肥量还是施肥时间的控制,而EC值反映肥水的成分、故控制灌溉液EC值即可控制肥料浓度,另外,不同作物在不同生长阶段,对灌溉液的PH值也有一定的要求,为了将其控制在有利于作物生长的范围之内,还需向灌溉液中加入PH值调节液,以调节PH值在适合作物生长的范围内。
其中施肥机的3个施肥罐肥料1为碱性调节液,肥料2为肥料原液,肥料3位酸性调节液。
施肥机根据设定的施肥频率施肥,同时系统根据实时的EC/PH值与设定范围比较,确定是否该增加或减少进入管道的肥料量,即调节施肥频率(肥料进入灌
溉管道的阀门开关频率),施肥频率调整主要是调整施肥阀的动作频率,即给施肥阀的方波信号的频率,调整的是高电平信号的持续时间,低电平信号时间不变。
EC值控制:施肥阀2控制肥料罐2的肥料原液进入灌溉系统中,当检测的EC值高于某个设定范围的最大值时减小施肥阀2的开的时间,而电磁阀关闭的时间是一定的,即增大开关频率。
当低于设定范围的最小值时,增大电磁阀开的时间,即减小施肥阀2的开关频率。
EC值在设定范围内时,不改变。
PH值控制:施肥阀1/3控制施肥罐1/3的碱性、酸性调节液进入灌溉系统中,当PH值高于设定的最大值的时候按一定的开关频率打开施肥阀3,当PH值低于设定的最小值的时候按一定的开关频率打开施肥阀1,当PH值符合要求时,阀1/3闭合
参考文献
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