非圆形喷洒域变量施水精确灌溉喷头综述

在分析传统圆形和扇形喷洒域喷头存在主要问题和总结国内外非圆形喷洒域变量施水精确灌溉喷头研究进展及实现方法的基础上 ,指出了国内研究和应用中存在的主要问题 ,并提出了在今后发展中应尽快开发园林景观用地埋式非圆形喷洒域变量施水喷头的建议。

基于物联网的精确灌溉控制技术研究

【目的】研究基于物联网的自动化灌溉控制系统,为规模种植区域自动控制精确灌溉提供可借鉴模式。【方法】通过ZigBee网络实现园区土壤墒情信息的共享,根据采集到的土壤墒情信息制定灌溉决策。选用可编程逻辑控制器作为核心控制器,分多种控制方式对灌溉进行控制,同时对首部输水管道进行恒压控制。通过建立可编程逻辑控制器和人机界面的交互平台,对灌溉模式进行选择并监控灌溉全过程,若系统发生故障进行报警提醒。【结果】设计了基于物联网的自动化灌溉控制系统,该系统界面友好且操作简单,与沟灌、波涌灌相比节约用水50%以上,与常规滴灌相比对灌水量、灌水时间以及施肥量的控制更为精确,节省了大量劳动力。【结论】基于物联网的灌溉控制系统将远程监控、精确灌概、数据共享、智能报警、自动控制统一起来实现节水灌溉,在规模化种植区有一定推广潜力。

仿形喷洒变量施水精确灌溉技术研究进展

仿形喷洒变量施水技术的概念是作者提出用来表示根据被灌溉地块或区域形状变化的要求实现变量施水的一种精确灌溉技术,具有提高灌溉质量和效率,降低灌溉系统成本的潜在优点。该文分类介绍了这种技术的实现原理、优缺点和适用范围,给出了仿形喷洒变量施水喷头流量射程调节器的一般组成和实现方式。指出了今后这种技术的研究重点应集中在以下3个方面:加强仿形喷洒变量施水喷头关键部件结构尺寸对其性能参数影响的理论和试验研究,为喷头优化设计提供依据;尽快开发应用于园林景观喷灌的地埋式仿形喷洒变量施水喷头产品;积极开展应用于大田喷灌的高均匀度仿形喷洒变量施水喷头组合喷灌技术的研究,以降低现有喷灌工程中喷头和管道的布置密度。

面向精确灌溉的无线传感器网络构建

从灌溉需求和固定管道式喷灌系统的结构特点出发,设计了一个两层无线传感器网络(WSN)体系结构;通过分析传感器传感半径和喷头射程之间的关系,从理论上得到了完全感知覆盖田块所需要最少传感器数的表达式及部署方法;结合网络结构和节点分工,给出了数据的传输方式,并通过分层故障诊断的方法确保数据传输的可靠性。研究表明该网络的通信是可行的。

精确灌溉与施肥自动化管理系统的研制与实现

精准灌溉与施肥自动管理系统是利用人工智能技术,在收集气象资料和田间试验的基础上,依据农田水量平衡原理与作物目标产量及土壤养分状况、土壤类型、土壤墒情等资料信息,采用C语言编程而建立的。控制器以单片机为核心,高精度土壤水分探测仪、喷灌、施肥罐与控制器相连接,形成一个完整的土壤水分探头水分传感,控制器采集数据,通过人机对话与菜单选择相结合的方式,自动给出作物各生育期所需灌水量和施肥量,由控制器控制喷灌流量,自动完成灌溉施肥过程。系统可针对不同的作物、不同地域、不同时期的气候与作物生长状况,判断土壤储水量是否下降至作物灌水的下限指标,根据作物需肥量,精确确定灌溉和施肥量;系统在运行时,可以根据地块的宽度自动调节喷灌射程,还可根据地块面积划分为若干个小区,根据肥料的兼溶性,配制肥料,自动调节肥料的喷施浓度,喷施流量,实现自动精确灌溉施肥。系统可提供小麦、玉米、棉花等7种作物精准灌溉与施肥的决策实施方案,并具有良好的扩展性。

方形喷洒域变量施水精确灌溉喷头实现理论研究

在总结国内外变量施水精确灌溉喷头实现方法的基础上,对方形喷洒域变量施水精确灌溉喷头的实现条件进行了研究。通过理论分析,给出方形喷洒域变量施水精确灌溉喷头的射程、流量和转速应服从的变化规律和计算公式。指出这种喷头在组合喷洒时,为保证组合喷灌均匀性达到喷灌的技术要求,需要首先提高单喷头喷灌均匀系数。通过比较分析,得出了这种喷头的最优水量分布曲线应为类矩形的结论。研究结果为方形喷洒域变量施水精确灌溉喷头实现方法的研究提供了理论依据。

精确灌溉喷头变量调节器结构参数设计

为使喷头能根据灌溉面积形状变化的要求实现喷洒域和喷洒量同步可控,提出一种精确灌溉喷头变量喷洒调节器的设计.该变量调节器采用上阻水片和下阻水片式结构,上下阻水片由中央通孔和扇形通孔及扇形阻水片组成.喷头转动时上阻水片和下阻水片发生相对转动,导通时过水面积增大,射程增加,封闭时过水面积减小,射程降低.设计了使喷头能量损失达到最小的扇形通孔中心角及中央通孔等的结构参数.采用水流运动的局部阻力理论设计了变量调节器的上下阻水片中央通孔的直径.结果表明:研究的变量调节器过水通孔的结构和参数可以保证过水断面阻力损失最小,通过射程及水量分布试验,发现其射程周线由圆形变为近似方形,射程最大时基本能达到原喷头射程,水量分布较为均匀,能够满足喷头流量和射程的变化规律按需求控制,实现喷头的变量喷洒精确灌溉.

基于模糊控制的精确灌溉系统

设计了基于模糊控制的节水灌溉系统,由作物蒸腾量和土壤水势为输入,以作物需水量为输出,通过对输入变量的模糊化、模糊推理和反模糊化,获得了作物的需水量,采用三星单片机为核心,由作物蒸腾和水势变送器分别测量作物蒸腾量和土壤水势,使用分段模糊控制策略构成灌溉系统。试验结果表明:该系统能快速准确地计算出作物的需水量,有效地实现了节水灌溉。

浅谈农业精确灌溉技术与设施

通过对我国目前水资源的状况、水资源利用中存在的问题 ,当今世界精确灌溉技术发展的现状及趋势进行分析 。

精确灌溉概述

从水资源的利用现状出发 ,首先论述节水灌溉的必要性 ,进而在此基础上系统地介绍精确灌溉的基本概念、内涵及其技术和实施 ,还有其主要支持技术 ,最后论述了精确灌溉的发展动态和趋势。

基于精确灌溉的气象数据采集器的设计

为了测量作物蒸发蒸腾量实现精确灌溉,必须对影响作物生长的气象因子,如温度、湿度、光照度、风速和气压等参数进行采集。大量研究表明,温度对蒸腾量的影响最为显著,湿度与光照度次之,风速与气压的影响最小[1]。针对上述情况,基于AVR单片机Atmega128、温湿度传感器SHT11、环境光传感器BH1750和SD卡设计一款气象数据采集装置,能够实时地对环境的温度、湿度和光照度进行采集、显示和存储。经试验测试,该装置具有良好的稳定性。

精确灌溉技术支持系统研究

阐述了精确灌溉的概念和特点 ,提出以全球定位系统、地理信息系统、遥感技术、农田信息采集与处理技术、变量投入技术、智能控制系统及决策支持系统为主体的精确灌溉技术支持体系的基本框架 ,认为决策支持技术是实现精确灌溉技术思想的核心。并指出在我国应以其技术为依托 。

浅谈农业精确灌溉技术与设施

一、引言 水资源和可耕地一度被视为全球丰富且可再生的资源.当人类面对来临的21世纪时,不得不承认水和可耕地将成为世界日趋宝贵的自然资源.随着水资源紧张状态的加剧,如何合理利用和分配水资源,将关系到人类是否可持续发展.

精确灌溉中作物需水量的研究进展

主要概述了作物需水量及影响因素以及作物需水量、作物蒸发蒸腾量测定方法、作物需水量理论模型研究进展。

精确灌溉控制系统在莆田桂圆树园区中的应用

为了提高桂圆树的产量和品质,提出了以可编程控制器为核心,建立精确灌溉与施肥自动化控制系统模型。实验结果表明,提出的精确灌溉控制系统可以实时监测土壤的水分状况,对灌溉量和施肥量可以有效分配,使肥、水达到精确化、一体化。

河西绿洲灌区春小麦精确灌溉预报系统参数模型的建立

根据河西绿洲灌区春小麦全生育期(3—7月)的水文、气象、作物生长等资料,采用彭曼法PenmanMethod的ET0i值预报模型,运用多元线性回归进行参考作物的腾发量预测,以及其它参数模型及公式的确定,建立了河西绿洲灌区春小麦精确灌溉预报参数模型。

无线传感器网络在草坪精确灌溉中的应用

城市绿地喷灌在水资源消耗上日趋增大,根据植物按生命需水实施精准灌溉成为必然选择。从工程应用角度描述了无线传感器网络(WSNs)在城市绿地草坪精准灌溉中的应用及其相关问题。通过考察丢包率、接收信号强度指示等指标分析了WSNs的链路通信质量,为节点的实际部署和路由协议设计提供了经验数据支撑。对最小跳数路由协议加以改进,使之适合工程环境;仿真实验和实际运行证明其在降低网络整体能耗上的有效性。

基于Zigbee和GPRS的远程精确灌溉系统设计

随着我国经济的迅速发展,农业生产势必会采用各种先进的技术,以达到提高产量,节约资源的目的。文章采用Zigbee和GPRS技术来设计一个精确灌溉系统,系统通过中央监控服务器可实现精确灌溉、远程管理、移动控制的功能,利用模糊控制方式对农作物进行灌溉,简单可靠,节水增产。

南疆冬小麦精确灌溉决策系统的研究

为了实现南疆冬小麦的精确灌溉,开发了南疆冬小麦精确灌溉决策系统。系统主要由天气、信息、决策、土壤信息、统计等模块构成。其中结合南疆冬小麦快速生长的水分条件及专家实地考察的实际结果,同时以彭曼-蒙特斯公式为核心、水分平衡方程为基础,运用天气数据和土壤详细信息构建了南疆冬小麦灌溉管理的数学模型决策模块。系统实现了精确灌溉的实时动态决策,为冬小麦的节水和精确灌溉提供重要的参考,具有实际意义,为冬小麦生产智能化提供决策支持。

水稻种植区多指标综合精确灌溉决策研究

我国农业灌溉用水利用率低,节水灌溉是促进农业可持续发展的关键。水稻种植区的精确灌溉建立在科学的决策基础上,通过气象历史数据建立的气象预测模型,再结合水稻作物的生理特性、土壤水分监测数据等多项指标综合建立水稻灌溉数学模型。利用这些模型对水稻需水量进行科学分析,从而确立水稻的节水灌溉制度,再结合实时降雨量调整并优化灌水计划,最终实现对水稻种植区的精确灌溉决策。