自动灌溉系统的原理

自动灌溉系统的原理
自动灌溉系统的原理

现在,越来越多的农产品培育使用自动灌溉系统进行日常灌溉作业,改善了农业灌溉施肥上的一些难题,不仅有效的提高工作效率,还很大程度的减少水资源浪费问题,因IC喝多人都好奇这一系统是如何工作的。

智能灌溉系统工作原理

通常讲智能灌溉系统由传感器、智能网关和后台监控系统、无线电磁阀以及供水系统等共同组成。

先是传感器将土壤的温、湿度等信息监测并传送到智能网关进入云中心通过云中心进入手机终端,手机终端会对来自传感器的信号进行处理(如转换、滤波、放大)后进行转换。当检测得到的湿度值小于事先设定数值时,无线电磁阀就会开启为喷头输水,喷头就会以不同的角度旋转喷水。同理,检测湿度到达设定值时,手机终端会控制无线电磁阀关闭灌溉结束。在实际安装过程中,会在无线电磁阀一侧安装压力表,这是为了避免远离水源的喷头因水压不足而发生喷头射程减少的现象。整个系统互相协调,即可实现对灌区灌溉的智能控制,这能有效的提高自动化生产效率,降低人力成本和管理成本显著提高效益。更重要的是,他还是一种非常有效的节约水资源的,提高水资源利用效率的方式。

要实现智能灌溉,需要有智能网关、传感器、、变频器、电动机、水泵、电磁阀和供水管网、喷头等。

各设备相应的作用如下:

智能网关:负责发出、接收各种程序指令,是控制系统的中枢;

传感器:智能灌溉系统中需要用到的传感器包括温湿传感器、雨量传感器、光照传感器、风速传感器和土壤湿度传感器,分别采集土壤湿度信号、是否有雨、太阳强度、风速等环境的数据,为判断是否需要灌溉提供依据。

电动机、水泵:从水源抽水,并为为喷灌提供足够的压力。

无线电磁阀:接收网关信号,控制是否供水灌溉。

供水管网:将灌溉用水输送到灌区各部分。

喷头:均匀喷洒,便于作物充分吸收。

以上就是相关内容的介绍,希望对大家了解这一问题会有一定的帮助,同时如有这方面兴趣或需要,可以了解一下南京淋达智能技术有限公司。

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

电厂应急消防供水自动控制系统

安全管理编号:LX-FS-A46404 电厂应急消防供水自动控制系统 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

电厂应急消防供水自动控制系统 使用说明:本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 摘要:在消防灭火时,供水系统起着非常重要的作用.本文介绍了一种实用可靠的消防供水控制系统。该系统可保证消防供水系统水压稳定,并满足不同消防工况对供水量及快速性的要求。 关键词:消防供水管网压力自动控制 1引言 火灾往往会给人们的生命财产带来巨大的损失,因此,人们对消防的重视程度越来越高。特别是发电厂,其消防用水量越来越高,已由从前的几十升每秒增加到现在的几百升每秒,而且,当火灾发生时往往会伴随着停电停水,一般的消防供水设备在这种情况

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。

基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计

基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计[摘要]介绍了可编程序控制器(PLC)在节水灌溉控制系统中的应用,系统具有手动灌溉模式,能根据用户要求设定各灌区的灌溉顺序和灌溉时间;同时系统具有自动灌溉模式,通过内置程序把湿度传感器测定的土壤湿度信号输入到PLC,与土壤最佳含水量对比,进一步控制电机和电磁阀的启闭;为了减小水泵电机的启动电流,减轻对电网形成的冲击,减小能耗,系统启动采用Y/启动。 [关键词]PLC;节水灌溉;土壤湿度;Y/启动;自动灌溉控制系统 当前,随着电气信息技术在节水灌溉工程中的应用,发达国家如美国、以色列、荷兰、加拿大、澳大利亚等成功开发了一系列用途广泛、功能极强的灌溉控制器。而我国在开发自动灌溉控制系统方面与发达国家差距较大,还处于研制、试用阶段,随着水资源的日趋紧张及信息技术的发展,开发具有自主知识产权的节水灌溉控制系统不仅具有广阔的市场前景,而且具有巨大的社会效益[1,2]。 本文以PLC为核心,选用C40C型可编程控制器来开发了一套灌溉控制系统,所开发的控制系统能手动设置对各轮灌区定时灌溉,也可以通过土壤湿度传感器与控制器形成全自动闭环控制系统。同时为了减少水泵电机启动电流,减轻对电网形成的冲击,减小能耗,水泵电机采用Y/启动。 1PLC输入/输出点分配及系统结构框图 本文所选用的C40C可编程序控制器输入24点(X0~X23),输出16点(Y0~Y15),带有RS232口及日历/时钟功能,供电电源为24V直流或100~240V交流,同时可以控制4路A/D、4路D/A。系统可以方便地扩展输入/输出口,系统中除湿度传感器为模拟信号外,其它输入/输出信号均为开关量,PLC各个输入/输出点分配情况见表1。

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

水塔供水自动控制系统的设计

水塔水位的PLC控制的设计PLC课程设计说明书 姓名 班级 学号 专业机电一体化技术 教师 组别 日期 2012.1.10 成绩

目录 一概述 (1) 二水塔供水自动控制系统方案设计 (2) 设计方案 (2) 三水塔水位自动控制系统设计 (2) 1水泵电动机控制电路的设计 (2) 2水位传感器的选择 (4) 四水位自动控制系统的组成 (6) 1、系统构成及其控制要求 (6) 2系统框图 (7) 五 PLC的设计 (8) 1可编程序控制器(PLC)简介 (8) 2PLC工作原理 (8) 3PLC的编程语言--梯形图 (9) 4SYSMAC-C系列P型机概述 (11) 5水塔水位自动控制系统的软件设计 (12) 六结束语(系统总结分析) (17) 1系统的优点 .......................................................................... 错误!未定义书签。2结束语 .................................................................................. 错误!未定义书签。参考文献 (19) 致谢 (20)

水塔供水自动控制系统的设计 一概述 水塔水位控制系统采用交流电压检测水位,在控制系统启动后,若水槽水位低于水槽最低水位S2时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号,PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水,当水位达到水槽最高水位S4时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作,当水塔水位达到最低水位S2时,液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出,PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水,当水塔水位达到最高水位S1时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。 二水塔供水自动控制系统方案设计 设计方案 PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统原理。 在控制系统启动后,若水槽水位低于水槽最低水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号,PLC根据此信号打开补水泵向水槽补水,当水位达到水槽最高水位时液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止补水泵的工作,当水塔水位达到最低水位时,液位传感器将水位信号转化为电信号向PLC输出,PLC在收到信号后启动水泵向水塔加水,当水塔水位达到最高水位时传感器将水位信号转化为电信号向PLC发出信号停止水泵的工作。本文主要阐述利用PLC和传感器构成的水塔水位恒定的控制系统。

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

智能灌溉控制系统系统特点

我国的智能灌溉控制系统是经由国家农业信息化工程技术研究中心自主研发的集自动控制技术,传感器技术、通讯技术、计算机技术等于一体的灌溉管理系统。随着越来越多的的城区开始应用智能灌溉控制系统,人们对智能灌溉控制系统也开始逐渐重视,下面我们一起来看看智能灌溉控制系统的特点。 其中机井灌溉控制系统是通过IC卡机井灌溉控制箱对农田机井进行取水管理,以IC卡刷卡取水的方式取代了传统的专人管理方式;实现了农业用水计量、水资源信息的自动化采集和测控。针对机井分布情况、灌溉区域的不同,提出不同方式的组网方案。 我国自主研发的智能灌溉系统有着系统可靠性高,操作相对简便;软硬件应用中文作为界面,易于学习和掌握,操作过程对国人来说更加容易;适合各种灌溉方式如滴灌、喷灌、微灌,地面灌等;具有多种的控制连接方式:该系统具有满足不同条件下(地形,布局,规模等)的控制连接模式,各控制设备之间可采用无线或有线方式连接;该系统的扩容性,灵活性较强,可进行分区域、多路的集中或分散智能控制,即适用于小面积,简单的灌溉控制,也适用于大面积,复杂的灌溉网络的控制;系统具有完成数据分析,控制等功能,控制系统还能够处理传感器数据信息,利用传感器或条件输入设备作为灌溉运行的控制条件,实现智能化灌溉;系统可可根据需要实现中控室、手机短信、现场遥控及现场手动控制功能;可控制灌溉系统以外的其它设备,如:道路

或公共场所灯光,大门、喷泉、水泵等;成本低(仅有进口产品的一半价格),后期维护,保养简便等特点。 以上是对智能灌溉控制系统特点的介绍,下面介绍一家生产智能灌溉控制系统的公司。南京淋达智能技术有限公司(LD future),是中国科技团队联合美国洛杉矶加州大学(UCLA)清洁能源研究中心共同推进技术创新,并与国内风险投资机构共同投资成立的物联网高科技企业。公司专注于通过物联网与移动互联网的技术创新实现全球水资源、能源的高效利用,致力于推动智慧城市中的智慧园区灌溉、智慧小区灌溉物联网智能技术产业化。

灌溉系统自动化控制设计(一)

灌溉系统自动化控制设计(一) 李鸣 喷微灌系统的自动化,必须要有自动灌溉的控制器,甚至更多的装置,它们由土壤湿度传感器、控制器和电磁阀组成一个控制系统。灌溉系统应当能够按照土壤墒情和作物需水特性实施自动灌溉(包括沟灌、喷灌、滴灌、渗灌),达到高产、高效和节水的目的。灌溉控制系统也应当适用于园林灌溉、庭院花圃、苗圃、果园、菜地的灌溉需要。自动灌溉控制系统可以实现科学灌溉,节能、省水,使菜地和农地产量和产品的质量明显提高。 智能化,精准化的自动灌溉控制技术是伴随着信息产业和计算机应用技术、传感器制造技术、塑料工业技术的提高而逐步提高,并实现更加现代化和智能化的。 第一节. 概述 灌溉自动控制系统正在以前所未有的速度快速发展,快速的发展与目前信息产业发展的结合越来越紧密。总的来说,高速发展的控制技术与技术水平的提高不是人们能够想象得到的。目前,灌溉控制系统的在结构设计,通讯方式和传感器使用上已经出现了以下几种常见的控制系统。 基于物联网的灌溉控制系统。 物联网是基于传感器技术的新型网络技术,在现代农业中,大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络,通过各种传感器采集与作物生产有关的各种生产信息和环境参数,可以帮助农户及时发现问题,准确地捕捉发生问题的地点,对耕作、播种、施肥、灌溉等田间作业进行数字化控制,使农业灌溉的各种资源,包括水资源的利用更加精准化和效率最大化。 基于物联网的无线传感器由部署在监测区域内大量的微型传感器节点通过无线通信形成的一个多跳自组织的网络。就是说传感器节点具有自组织的能力,能够自动进行配置和管理,通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。其主要目的是采集与处理该网络覆盖范围内监测参数的信息。无线传感网络在农业中的一个重要应用是在温室等农业设施中,采用不同的传感器和执行机构对土壤水分,空气温湿度和光照强度,二氧化碳浓度等影响作物生长的环境信息进行实时监测,系统根据监测到的数据将室内水、肥、气、光、热等植物生长所必需的条件控制到最佳状态,保证作物的增产增收。 基于单板机PLC的灌溉控制系统。 另一种是使用单板机PLC 开发的自动控制灌溉系统。它的设计工作原理是通过可编 程的PLC 控制灌溉电磁阀, 并采用管道输水,通过喷微灌系统来灌溉农田。PLC灌溉控制系统是一种可用于高可靠性环境的实时监测网络系统, 适用于各种需要对温度和湿度等环 境参数有监测要求的场合, 尤其是不方便布线的应用场合, 能对大范围内多点的温度和湿度等信息进行联网监测并记录。通过温度、湿度、液位、流量等传感器采集相应的数据信息, 经

当代自来水厂自动化控制系统的研究与实现

现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现 第1 章绪论 水厂自控系统简介 水厂制水工艺流程 各个水厂根据实际情况,其工艺流程千差万别,设备有增有减,但基本的流程相似,如图所示。 图中主要分为以下几个工艺过程: (1)取水:通过多台大型离心泵将江、河、地表等处的水抽入净水厂。 (2)药剂的制备与投加:按工艺要求制备合适的混凝剂,并投入混凝剂及氯气,达到混凝和消毒的目的。 (3)混凝:包括混合与絮凝,即源水投入混凝剂后进行反应,并排出反应后沉淀的污泥。 (4)平流沉淀:与混凝剂反应后的水低速流过平流沉淀池,以便悬浮颗粒沉淀,并排出沉淀的污泥。 (5)过滤沉淀:水通过颗粒介质(石英砂)以去除其中悬浮杂质使水澄清,并定时反冲洗石英砂。 (6)送水:多台大型离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网。 水厂自控系统组成 自来水厂的工艺特点是各工艺单元既相对独立,同时各单元之间又存在一定的联系。正因为各工艺单元相对独立,因此通常将整个工艺按控制单元划分,主要包括:取水泵房自动控制系统、送水泵房自动控制系统、加矾自动控制系统、加氯自动控制系统、格栅配水池控制系统、反应沉淀池控制系统、滤池气水反冲洗控制系统、配电控制系统、水厂中央控制室自动化调度系统,这些工艺单元内设备相对集中。根据这些特点,自控系统较多采用PLC+IPC的集散控制系统(DCS)模式。 采用PLC+IPC 系统的水厂自动化控制设计一般采用多主站加多从站结构,能够较好的满足国内水厂自动化的监控、保护要求。控制点分布在水厂内不同的位置,采用就近控制原则,在设备集中区分别设置不同的PLC 站对该区域设备进行监控,再通过通讯网络,各PLC 站之间进行数据通讯,实现整个水厂的自动化控制。在控制单元内,PLC 站实现对该单元内设备的自动控制。这样的优点是使控制系统更加可靠,当某一控制单元发生故障时不会严重影响其它单元的自动运行,同时由于单元内控制设备、检测仪表就近相连,减少了布线成本。 一般根据土建设计,将水厂自动化控制系统按设备位置情况及功能进行组织,分为如下一些控制站点。 (1)中央控制室站点:对整个系统进行监控和调度,同时留有四遥(遥测、遥信、遥调、遥控)系统接口,与上层管理系统进行通讯。 (2)配电室控制站点:对高压及低压配电系统进行监控。 (3)取水泵房控制站点:取水泵、真空泵、潜污泵及轴流风机等进行监控。

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

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

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

农田灌溉控制系统、农田灌溉自动控制

农田灌溉控制系统、农田灌溉自动控制 系统概述: 农田灌溉控制系统通过IC卡机井灌溉控制箱对农田机井进行取水管理,以IC卡刷卡取水的方式取代了传统的专人管理方式;实现了农业用水计量、水资源信息的自动化采集和测控。针对机井分布情况、灌溉区域的不同,提出了三种不同方式的组网方案。 注:DATA86农田灌溉控制系统于2015年11月12日顺利通过水利部测试,并被评为“优秀”产品进行推广。 系统拓扑图: 1、GPRS/CDMA组网方案 该方案适用于灌溉区及机井分布广的现场组网方式。采用全球通信网络GPRS/CDMA组网。各机井监控信息传输至云服务器,村级管理中心与水务局管理中心通过访问云服务器获得相关数据。 GPRS/CDMA组网方案拓扑图

2、433M 转GPRS/CDMA 组网方案 该方案适用于机井相对密集,且距离村中心较远的现场。采用短距离433M 组网,再经过远距离GPRS/CDMA 网络传输至水利局服务器。村级管理中心与水务局管理中心通过服务器获得相关数据。 433M 转GPRS/CDMA 组网方案拓扑图 3、433M 接力组网方案 该方案适用于灌溉区且机井分布密集,距离村管理中心近的现场组网方式。采用纯短距离433M 组网方式,实现了系统“零”通信费用。机井数据通过村管理中心传输至水务局。 DATA-6125 DATA-6125

433M 接力组网方案拓扑图 系统优势: 1、计量方式 DATA-6125 DATA-6125

2、系统特点: 3、系统功能: ◆农田灌溉控制系统具有限制取水功能,年累计取水量超过设定限值时,自动停泵。 ◆水泵缺相、过载、过流或计量设备故障时,自动停泵,保障设备安全、计量准确。 ◆农田灌溉控制系统具有防雷保护功能,确保控制终端在雷雨季节安全运行。 ◆不同功率的机井(水泵),只需更换不同的交流接触器即可。 ◆手持机具备无线抄表功能,可在机井周边20米范围内一键抄取该机井的所有农户用水记录。 ◆不同村的IC 卡不能相互使用,即一个村的卡不能到另一个村使用。 ◆在使用时断电,IC卡农田灌溉控制箱的数据不会丢失,来电后农户可继续使用。 ◆一台IC卡农田灌溉控制箱DATA-9201可供多个农户使用;一个农户也可使用多台农田灌溉控制箱。 ◆卡内金额小于设定的下限值,IC卡农田灌溉控制箱会自动发出报警信息,提示农户及时充值。

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

相关文档
最新文档