農(nóng)業(yè)知識(shí)
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智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)-什么是智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),人口大國(guó),在2022年,基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進(jìn)程中不可缺少的重要力量,這也是未來(lái)全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。而智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)就是其中一項(xiàng)重要舉措。
一、什么是智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)
智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng),是為保證農(nóng)作物需水量的前提下,實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水而提出的一整套解決方案,也叫智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)。智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)不需要人的控制,系統(tǒng)能自動(dòng)感測(cè)到什么時(shí)候需要灌溉,灌溉多長(zhǎng)時(shí)間;智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)可以自動(dòng)開(kāi)啟灌溉,也可以自動(dòng)關(guān)閉灌溉;可以實(shí)現(xiàn)土壤太干時(shí)增大噴灌量,太濕時(shí)減少噴灌量。
二、智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)功能
1、數(shù)據(jù)采集。實(shí)時(shí)采集農(nóng)業(yè)種植環(huán)境及構(gòu)成系統(tǒng)硬件設(shè)備的詳細(xì)數(shù)據(jù),包括土壤溫濕度、光照度、液位、壓力、濕度、風(fēng)速風(fēng)向等信息。
2、灌溉可根據(jù)應(yīng)用需求,相互之間可手動(dòng)/自動(dòng)靈活切換。
3、數(shù)據(jù)查看。農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息,實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)。
4、邊緣計(jì)算。支持接入土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),輔助實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的智能化灌溉。
5、延伸功能。一套智慧灌溉系統(tǒng)可接入采集終端、控制終端,便于獲取農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)的多樣性,與調(diào)控小區(qū)域灌溉。
6、預(yù)警功能。當(dāng)智能灌溉系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如水管破裂、設(shè)備故障、某一采集數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定預(yù)警值等情況,系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警機(jī)制提醒用戶。
7、數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)運(yùn)行中涉及的數(shù)據(jù),包括采集數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、預(yù)警信息及預(yù)警后采取操作、云平臺(tái)登錄及操作、灌溉策略調(diào)整等信息,自行記錄在云平臺(tái)上,便于追溯分析、調(diào)控灌溉方案。
三、智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)組成
一套完整的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)由水源、電源、可編程控制器、傳感器、變頻器、電機(jī)和水泵、電磁閥、管網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)儀表、顯示面板等組成。
水源:包括各種可使用的水源,如自來(lái)水、河流、井水、池塘等。根據(jù)到灌區(qū)的距離,選擇的水源必須有足夠的供水是很重要的。
電源模塊:穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)是整個(gè)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要前提。顯示面板:顯示面板上的指示燈使操作人員能清楚地看到系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),便于控制和維護(hù)。
可編程控制器:負(fù)責(zé)發(fā)出和接收各種運(yùn)行程序指令,是整個(gè)控制系統(tǒng)的中心部分。
傳感器:由于設(shè)計(jì)時(shí)間比較倉(cāng)促,忽略了溫度對(duì)灌溉的影響,所以不使用溫度傳感器,只使用土壤水分傳感器。傳感器接收土壤中的水分信號(hào),以確定是否需要灌溉。
變頻器:通過(guò)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)噴灌流量,達(dá)到節(jié)約用水的目的。
電機(jī)和水泵:電機(jī)帶動(dòng)水泵從水源抽水,為噴灌系統(tǒng)提供一定的壓力。
電磁閥:控制灑水噴頭是否灑水。
管網(wǎng):灌溉系統(tǒng)中輸送水的管道。
顯示面板:該部分設(shè)備由移動(dòng)應(yīng)用程序和計(jì)算機(jī)組成,可實(shí)時(shí)查看灌溉系統(tǒng)應(yīng)用程序的位置,易于控制和維護(hù)。
近年來(lái),全球水資源日益短缺,比如中國(guó)農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的80%左右,但水資源利用率確只有45%,世界各國(guó)都在積極探索節(jié)約用水的有效途徑和措施。而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,水資源的利用率更是非常低,由此才有了智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)等相應(yīng)的節(jié)水措施,來(lái)解決水資源短缺,提高灌溉效率。
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