滴灌自动化控制管理论文

2022-04-15

【摘要】自动化控制灌溉的建设在新疆兵团的节水工作中可根据实际情况适当进行改动,在不能完全实现由土壤墒情、田间气象、作物生长因素等进行决策的自动化控制灌溉的情况下,根据项目管网铺设形式来确定人工参与控制自动化系统的程度是该项技术发展的一个必然过程。今天小编为大家精心挑选了关于《滴灌自动化控制管理论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

滴灌自动化控制管理论文 篇1:

电气自动化控制系统的应用及发展趋势

摘  要:我国计算机领域近几年取得了卓越的成就,促使电气自动化控制系统也逐渐完善,技术不断提高。就现阶段的发展形势而言,电气自动化控制系统已经被广泛应用在各个领域,与人们的生活变得十分密切,这也反过来加速了电气自动化控制系统的发展。该文主要围绕着电气自动化控制系统以及其发展趋势展开叙述。

关键词:电气自动化控制系统  系统优势  应用  发展趋势

Application and Development Trend of Electrical Automation Control System

TIAN Yuan

(Sifang Jibao (Wuhan) Software Co., Ltd., Wuhan, Hubei Province, 430014  China)

电气自动化设备的主要功能是将在计算机系统支持下的信息进行统一集中处理、研发和控制,有效提高机器设备运转的高效性和稳定性。但是电气自动化控制设备在运转过程中常常容易受到多种外界因素的干扰,产生或大或小的故障,严重时还会对生产造成阻塞。

1  电气自动化控制对象特点及其功能需求

电气自动化控制系统在电气设备运行的过程中发挥着举足轻重的作用,这主要是由于系统自身的特点决定的。电气自动化控制欲热工控制,存在一定的差异性,适用于不同的条件和环境。如果相关的机组电气系统纳入DCS进行全面控制的话,就需要建立高效的系统组织。电气化自动控制系统就是借助提前规划好的运转路线,完成顺序控制和数据的采集。这充分保证了系统的正常运转。同时电气自动化控制系统的运用也加速了指令的完成。但是在具体使用的过程中对该系统的稳定性和可靠性提出了较高的要求,不但要求能够实现设备的正常运转和启停,还要能够对设备运行的实时状态进行显示,并将发生故障的信息及时传递到平台上,从而确保电气自动化系统一直处于稳定运行的状态[1]。

2  电气自动化控制系统的优势

对企业从事的电气工程系统进行准确、适时跟踪,从而提高电气工程自动化的工作性能和工作效率是电气自动化控制设备的主要作用。这样一来,整个系统安全平稳的运行就得到了保证。同时,企业应用电气自动化控制设备在极大地减轻维修人员的工作负担的同时,还能够适时监控机器设备是否存在潜在问题,从而能够及时提出解决措施,弥补漏洞,减少企业损失。电气自动化控制设备能够精准处理各种数据信息,并将其进行有效分类,借此解决机械设备种产生的各种问题,找到最终解决方法,确保工程的统一性和完整性。电气自动化控制设备在企业电气工程中的应用还能够实现无人操作,不仅可以替代人工从事较为简单的生产工作,比如:全天监工,还能实现远程监控和自主调控,最大程度上确保了机械设备长时间保持高水平运转,确保电气工程能够运行得更加安全和平稳[2]。

3  电气工程与自动化的建设目标及思路

在科学技术水平不断提高的当下,计算机技术的应用促使电子行业得到了快速发展,网络技术的广泛应用也使得电工科学得到快速更新,提升了该学科的创新空间。就目前发展情况而言,电工学科在理论和技术上都有了新的突破,这是与传统电子科学不同的地方。现阶段的电工科学综合了各个门类,从不同角度进行学科创新。其中包括微电子、计算机、电力、电子以及传感技术等,这些不同的技术在计算机自动化控制领域中发挥的作用也是不同的。从根本上讲,这是将强弱电紧密结合在一起的效果。为了获得全面学科能力的提高,就需要树立长期的发展目标,开阔建设思路,健全培养方案,确保市场竞争优势。

4  电气自动化控制系统的现状

4.1 电气自动化控制系统的工作环境复杂,系统维护不恰当

电气自动化控制系统已经被应用在全国范围内各个行业中,不同的环境对电气自动化控制系统的要求自然也不同,有的电气自动化控制的工作环境十分复杂,甚至會影响设备的正常运行,还有的电气自动化控制系统由于技术人员的操作不当,会对其造成严重损害。故而需要针对这一情况做出应对措施。

4.2 电气自动化控制系统中的零部件质量有待提高

在很大程度上,电气自动化控制系统中的零部件质量会直接决定电气自动化控制系统的运行状态和效率。零部件的质量过关,电气自动化控制系统在使用的过程中就不会轻易发生短路等故障,更会确保操作过程平稳进行。相反,系统中零部件的质量不过关,就会在电气自动化控制系统运行的过程中发生设备损坏或者其他问题。目前,我国生产的零部件质量有好有坏,参差不齐,对电气自动化控制系统的应用产生的影响也是十分不利的。故而需要厂商重视零部件的生产问题,避免为了获得高额利润而出现的偷工减料情况发生,尽可能地提高零部件质量,为电气自动化控制系统的应用提供优良环境[3]。

5  电子自动化控制系统的应用

5.1 电气自动控制系统在工业生产中的应用

自从改革开放以来,我国工业水平得到显著提高,在工业的发展过程中,电气自动化控制系统逐渐被应用其中。在过去传统的工业发展模式下,企业对人力、物力的投入十分大,经常导致企业收入微薄,入不敷出,从而降低了工业的生产效果。但是,自从我国将电气自动化控制系统应用在工业生产中后,不仅能够大量节省生产劳动力,而且还能提高工业的生产效率。故而应该深入研究电气自动控制系统在工业生产领域中的应用,提高我国工业化水平[4]。

5.2 电气自动化控制系统在电气工程中的应用

电气工程系统的设计是整个电气系统运行的前提与基础,故而需要优化设计方案,提高工程运行效率。但是现阶段,电气工程的设计中还存在以下问题:首先是设计的深度达不到国家规定的保准要求,其次是电气设备之间的逻辑不合理,为了解决上述两方面问题,提高电气工程系统安全性和运行效率,必须做到以下几个方面:一方面,要严格遵守相关的设计标准和要求;另一方面,设计图纸需要经过严格审核。解决了电气工程图纸的设计问题之后,就需要关注电气施工过程。现阶段,电气工程施工中主要存在以下几方面问题:首先是对电气工程在工程项目中的重视度不够,没有注意协调好电气工程与其他专业之间的关系;其次是电气工程在建筑施工的过程中监督管理不力,导致问题横生;最后是施工人员没有经过专业的培训。

为了解决上述系统施工问题,可以采取以下几点措施:(1)要求设计单位、建设单位与施工单位三方进行及时的沟通,了解施工详情;(2)并且要对施工的细节和设备材料进行管理;(3)在电气工程系统的正式调试和测试的过程中,工作人员应该严格按照工程设计图纸进行施工、安装,分别做好低压电气控制系统、高压电气控制系统以及自动控制系统的测试和调试;(4)电气工程系统在使用过程中的保存和使用后的维修和检测,都应该引进先进的自动化智能技术,节约人力的同时,提高工作效率。

5.3 电气自动化控制系统在农业生产中的应用

根据相关调查结果显示,目前电气自动化控制系统已经逐渐在农业生产领域得到了广泛应用,这一突破在很大程度上提高了农业机械化水平,解放了农村劳动力的同时提高了农业生产效率。同时,电气自动化控制系统的应用还在一定程度上提高了农业机械的可操作性。比如:在进行小麦播种的时候就可以使用自动化控制技术,技能提高播种成活率,还能减轻农民播种的压力。在使用电气自动化控制系统的过程中还应当注意对浇灌技术的改进,注意使用喷灌、滴灌技术,节约用水,提高粮食产量。

5.4 电气自动化控制系统在服务行业中的应用

电气自动化控制系统除了在农业、工业以及电气工程领域有所应用之外,还在人们的日常生活中崭露头角。越来越多的电子产品被人们使用,电子产品中不乏电子自动化控制技术的存在[5],比如:智能手机、iPad、跑步机、电梯等,这些电子产品的出现给人们的生活带来了极大的便利,也在很大程度上改变了人们的生产生活方式。还有应用在服务行业的电子自动化控制技术,如自动提款机等,有效提高了银行的服务效率。

5.5 电气自动化控制系统在公路交通中的应用

随着我国交通运输行业的发展,电气自动化控制系统也在逐渐应用其中。随着人们的生活水平不断提高,人们拥有的汽车数量也在与日俱增,故而对交通运输条件提出了更高的要求。很多車企在设计研发汽车的时候,会将自动化控制技术融入其中,只有这样才能免于被市场淘汰[6]。这部分汽车能够根据实际道路情况给司机提出合理的驾车建议。除此之外,电子警察、交通信号灯等都将电气自动化控制系统融入其中,这样无疑提高了交通运输的水平。

6  电气自动化控制系统的发展趋势

目前,电气自动化控制系统拥有十分美好的发展前景,这主要在于计算机技术的飞速发展,为电气自动化控制系统的发展奠定了基础。再加上市场上各个企业为了不被市场淘汰,逐渐将电气自动化技术与IT技术相互结合,从而促进了电子商务的发展。故而在未来一段时间内,电子商务会因为电气自动化控制系统的发展而不断发展。比如:在一个企业中,管理者可以根据企业的实际情况选择合适的财务软件,以此实现对企业财务活动的实时监控和监督。除此之外,电子自动化技术还对视频处理技术的发展起着积极的促进作用,如保护系统设计与开机界面的设计等。总之,在未来的发展阶段中,电气自动化控制系统会在不断完善的过程中被应用在更多领域中,具体见图1。

不仅如此,从事自动化行业的人员也在不断增加。但值得注意的是,我们不能忽视对电气自动化控制系统的更新和创新,不断提高其生产效率,从而为电气自动化控制系统赢得更加广泛的市场。

7  结语

现阶段,电气自动化控制系统已经被应用在我国各行各业中,这也满足了我国社会建设的基本需求,但是相关工作人员对电气自动化控制系统的研究力度不能降低,务必确保其能够在一定时间内完成技术的更新和改革,保证电气自动化控制系统朝着更加智能、更加开放的方向前进。

参考文献

[1] 刘爱英.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].中小企业管理与科技,2020,4(10):172-173.

[2] 孙新光.电气自动化控制系统的应用及发展[J].产业科技创新,2020,2(30):47-48.

[3] 刘淼.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].电子技术与软件工程,2021,4(6):94-95.

[4] 汪淦埴.某电子产品性能测试与分拣系统的设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2020.

[5] 李昊伦.基于PLC的小型履带式农用动力底盘控制系统设计[D].保定:河北农业大学,2021.

[6] 王树梅.电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].现代制造技术与装备,2020,4(6):194-195,197

作者:田源

滴灌自动化控制管理论文 篇2:

浅论滴灌工程中自动化控制技术的应用分析

【摘要】自动化控制灌溉的建设在新疆兵团的节水工作中可根据实际情况适当进行改动,在不能完全实现由土壤墒情、田间气象、作物生长因素等进行决策的自动化控制灌溉的情况下,根据项目管网铺设形式来确定人工参与控制自动化系统的程度是该项技术发展的一个必然过程。

【关键词】自动化控制灌溉;工作原理;设备组成;子系统配置;灌溉方式

1. 前言

自动化控制灌溉系统的建立可以进一步提高新疆现有节水灌溉农业的管理水平。原有的节水灌溉系统虽然在降低作物灌溉制度,提高作物产量上有明显的作用,但由于人工操作的可变性过大,致使灌溉的合理性无法得到进一步的提高。而自动化控制灌溉是通过对土壤、作物、气象等各类因素的采集、分析后由操作系统发送相关信息指令对田间各类控制阀门进行控制,以此来实现降低人工分析决策的不合理性因素对农业灌溉的影响。作为现代化农业发展的趋势,在新疆现状农业灌溉已大面积实施节水工程的前提下,进一步推广自动化控制灌溉在节水工程中的使用对促进新疆农业经济发展具有极大的意义。在此基础上,本文通过对自动化控制系统的工作原理、设备组成以及实际应用中在设计方案的选取上做一简单分析。

2. 自动化控制灌溉系统情况介绍

2.1自动化控制灌溉系统的工作原理。

(1)所谓的自动化控制灌溉即利用田间布设的相关设备采集或监测土壤信息、田间信息和作物生长信息,并将监测数据传到首部控制中心,在相应系统软件分析决策下,对终端发出相应灌溉管理指令。

(2)自动化控制系统的工作原理为:通过土壤、气象、作物等类传感器及监测设备将土壤、作物、气象状况等监测数据通过墒情信息采集站,传到计算机中央控制系统,中央控制系统中的各类软件将汇集的数值进行分析,比如将含水量与灌溉饱和点和补偿点比较后确定是否应该灌溉或停止灌水,然后将开启或关闭阀门的信号通过中央控制系统传输到阀门控制系统,再由阀门控制系统实施某轮灌区的阀门开启或关闭,以此来实现农业的自动化控制。

(3)与国际水平相比,我国的农业传感器生产水平相对落后,而土壤水分传感器生产水平已达到了国际同类水平。

2.2自动化控制系统设备的组成。

自动化控制系统的设备主要有中央控制器、田间工作站、RTU(远程网络终端单位)或解码器(阀门控制器)、电磁阀及田间信息采集或监测设备5个部分组成。

2.2.1中央控制器。

中央控制器(主站):主要有微机等设备及控制系统软件组成。

(1)微机设备与目前办公设备类似,由电源控制箱、主控计算机、中央控制器和激光打印机等设备组成。

(2)控制系统软件是安装于微机设备上的,其内容有信息采集与处理模块、信息数据显示模块、信息记录与报警模块、阀门状态监控模块和首部控制模块等组成。

(3)现有自动化监测、控制系统除了具有预测预报等功能外,还在计算机上实现如下功能:过程监视、数据收集、数据处理、数据存储、报警、数据显示、数据管理和过程控制等。并实现实时过程智能决策,达到完全自动控制。

2.2.2田间工作站(中继站)。

(1)田间工作站的设计根据地形及设备信号接收的限制来确定布设位置及个数。

在实际操作中若地形平坦,无遮挡物,信号传输效果好。则相应一个田间工作站可控制面积较大,反之,则田间工作站布设较多。

(2)田间工作站是中央控制器与RTU或解码器及田间信息采集监测设备的中转站。采集的信息需要通过中间站输送到中央控制器,而中央控制器发送的指令则需通过田间工作站传达到各个RTU或解码器。

2.2.3RTU(远程网络终端单位)或解码器(阀门控制器)。

(1)RTU(远程网络终端单位)或解码器(阀门控制器)是接收由田间工作站传来的指令并实施指令的下端。

(2)解码器(阀门控制器)直接与管网布置的电磁阀相连接,接收到田间工作站的指令后对电磁阀的开闭进行控制,同时也能够采集田间信息,并上传信息至田间工作站。一个阀门控制器可控制多个电磁阀。

2.2.4电磁阀。

电磁阀是控制田间灌溉的阀门。

电磁阀由田间节水灌溉设计轮灌组的划分来确定安装位置及个数。

2.2.5墒情信息采集站及田间信息采集、监测设备。

田间信息采集及监测设备是自动化控制系统的最根本。

田间信息采集主要依赖于传感设备。传感设备就是能够感受规定的被测量物并按照一定规律转换成可能输出信号的器件或装置。自动化灌溉可能设计的传感器主要分为:土壤类、作物类、气象类及系统类传感器。主要测量土壤水分、养分、温度、作物水分、养分、长势、气象类的光照、蒸发、风速、雨量及系统类的水压、阀门状态、流量、水质等数据资料。经由墒情信息采集站将信息传输至中央控制器,通过中央控制器安装的各类自动化监测软件系统对采集的数据分析,再以数值和曲线形式显示历史与实的时参数值和变化曲线,并进行信息实时报警与记录。

2.3自动化控制系统子系统的配置。

自动化控制系统可根据用户不同层次的实际需求,由灌溉自动控制子系统、农田墒情监测子系统、作物生长图像采集子系统、水肥智能决策子系统、作物网络化管理平台等多个子系统配置,能为用户提供多种管理选择方式。依据工程基础条件、管理水平、项目投资等因素来确定项目子系统类型的配置及灌溉方式的选择。

2.4自动化控制系统的灌溉方式选取。

根据现状新疆兵团节水灌溉模式及管理水平目前已实现的控制灌溉方式主要分为3类,在实际操作中可根据具体情况选取适合自己的控制灌溉方式:

2.4.1自动化控制灌溉方式。

2.4.1.1由于实际情况中存在墒情采集及分析水平不足的因素,在现状自动化控制中主要还是依据节水工程设计中规定的耗水定额、灌溉时间及作物的需肥等数据来作为自动化控制发出命令的依据。

2.4.1.2根据节水设计可进行阀门编组轮灌,可供选择的轮灌方式有:(1)灌水时间设定轮灌:根据设定时间编组轮灌。(2)灌溉量设定轮灌:根据墒情及土壤的监测结果预设灌溉制度进行轮灌并施加肥料。(3)随机设定轮灌:根据实际需要进行任意阀门编组轮灌,包括补灌。

2.4.2人工参与控制灌溉方式。

系统以土壤湿度临界值主参数(可包括气象信息、作物视频诊断等)进行人工参与智能化控制灌溉;用户也可根据墒情监测结果,通过G网用手机随时进行智能化控制。

2.4.3手动控制灌溉方式。

在系统出现意外情况下,可人工手动进行电磁阀开启。以保证连续灌溉不会中断,不误农时。

3. 自动化控制系统典型设计

3.1典型地块的选择。

在新疆农二师31团6连选取58 hm2具有一定代表性的地块作为典型设计田块,共计12块条田,长780 m,每块条田宽60~65 m,水源满足要求,种植作物为红枣,株行距1.5 m×3 m,红枣园建设已完成,确定滴灌工程的布置形式为:地表水源→首部→地埋干管→地埋支管→滴灌管的形式。考虑滴灌与自动化工程的结合,确定分干管两边铺设支管为长短管形式。一条分干管可以管4块条田,则一个阀门控制器可控制4个电磁阀,相比较一个支管灌溉2块条田的方案,阀门控制器可减少一半。

3.2中央控制器的选择。

由于本典型设计的面积较少,而且在31团未有大面积实施的计划,因此中央控制站可设置在首部附近,即省去了团部管理需铺设线路的投资,而且便于现场管理。

3.3田间工作站的设置。

由于该地块十分规整,田间工作站可均匀布置于条田中,共需要设置6个田间工作站,由于距离中央控制器500 m范围内且无明显遮挡物,信号传输效果好,可将布置于附近的2个田间工作站省去,因此最终确定布设4个田间工作站。

3.4阀门控制器及电磁阀的设置。

依据滴灌工程轮灌制度的划分,在滴灌系统每个支管的出地桩处均加设电磁阀一个,由于是长短管设计,位于同一位置的出地桩处的电磁阀由一个阀控器控制。最终确定电磁阀60个,阀控器15个。

3.5各类传感器及墒情信息采集站的设置。

在典型滴灌设计的基础上,由于该区土壤类型单一,均匀,传感器可适当减少布置量。根据31团现状管理水平仅布设水分传感器。共设置水分传感器12个,墒情信息采集站6个。并在中央控制系统配套墒情监测系统软件。

4. 结 论

(1)节水灌溉工程在新疆已经大面积得到了推广,应用及管理技术较为成熟。在此基础上发展自动化灌溉技术是精准农业发展的必然趋势,此项技术虽已提出多年,但由于现状农业劳动力较富裕的原因,致使该项技术的优势无法充分体现,近年来新疆也仅是分散试点运行,且大多工程位于新疆北部,新疆南部的落后地区对此项技术仍然无法得到积极响应。

(2)针对新疆大农业的现状,在节水工程大面积实施的前提下,为了达到该类工程可持续利用的目的,针对目前正在或计划实施的节水灌溉工程,也应当适当考虑到自动化灌溉技术参与其中的可能性。而对于今后几年该类工程建设中也应当建议配合自动化工程同时建设,有利于精准农业在新疆的进一步推广,逐步让农民接收该项技术。

参考文献

[1]任岩,王金龙.石头河灌区灌溉工程自动化控制系统综评[J].黑龙江水利科技,2009,37(1):11.

作者:马晓立

滴灌自动化控制管理论文 篇3:

自动化控制在滴灌工程中的应用与推广

【摘要】随着自动化控制水平的不断提高,研究其在滴灌工程中的应用与推广凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了自动化控制技术在滴灌工程中的应用效果。在探讨自动化滴灌系统总体设计的基础上,研究了其在滴灌工程中的应用方式。

【关键词】自动化控制;滴灌工程;应用;推广

一、前言

作为一向实际应用效果良好的控制技术,自动化控制技术在近期得到了广泛的应用。研究其在滴灌工程中的应用与推广,能够更好地将其理想效果发挥出来,从而有效优化滴灌工程的效果。本文从概述相关内容着手本课题的研究。

二、概述

滴灌指的是滴水灌溉,利用低压管道系统,使水点滴缓慢均匀的对作物进行浸润,达到灌溉的效果,保证作物根系始终处于最佳含水状态。和传统灌溉方式相比,滴灌能够有效的节约水资源,促进作物生长,提高作物产量,所以是现代农业生产的重要技术之一。随着新技术的不断应用与推广,滴灌技术在农业生产中也得到了广泛的应用,使作物产量大幅提升。在工程运行中,很多单位在作物的管理与栽培中对滴灌工程技术方案没有正确的应用,人工操作的变化性较大,导致滴灌效果不佳。所以,自动化控制系统引入到滴灌工程中,是提高滴灌工程技术应用效果的必然。灌溉农业管理水平随着自动化控制技术的应用得到进一步的提高,以往滴灌系统尽管对作物的产量提升具有促进作用,但是由于需要人工操作,使工程的合理性难以提升,而自动灌溉控制系统通过对多因素进行采集,如天气、土壤、作物等,通过控制阀进行控制,并执行信息指令,降低了人工操作的不足。随着现代农业的发展,在干旱地区采用滴灌自动化系统是促进农业经济发展的重要举措。

三、自动化控制技术在滴灌工程中的应用效果

1.自动化控制技术在滴灌工程中应用的成效

滴灌工程中應用自动化控制技术能够在现有的滴灌系统基础上,将人工现场作业的工作方式转变为由自动化控制系统完成,通过GSM网络等途径实现滴灌作业的远程控制、自动化控制。例如将球阀更换为电磁阀,可以由中央监控器控制灌溉,避免随意开启、关闭阀门的现象,有利于农田灌溉系统的管理。自动化控制系统能够保证灌溉时间、灌溉水量,实现节水节能的目标,提高设备、能源、灌溉用水的利用率,提高生产效率,节省劳力,并保证了滴灌系统的均匀度和合理性,为作物需水量等农艺技术的进一步研究提供了有效、准确、丰富的科研资料。

2.自动化控制技术在滴灌工程中应用的问题及对策

目前,自动化控制技术在滴灌工程中的应用还面临着成本问题、操作性问题和数据库问题。成本问题方面,控制站、电缆等设施、设备、材料在自控系统的投资中占据70%左右的比例,需要尽量降低控制站建设的数量,努力提高单站的性能和控制面积,暂时忽略田间管理的不便而加强分干管的数量,降低管道直径,以提高整个系统的利用效率,控制管网成本;操作性问题方面,应在确保控制系统性能良好的基础上,简化操作,产品尽量模块化,以减少维护。

四、自动化滴灌系统的总体设计

1.自动化滴灌系统的功能设计

自动化滴灌系统的操作人员可以在首部控制里面,全面综合地分析收集回来的气象资料以及田间湿度等各种数据信息资料,通过使用自动或者自动的操作手段,就可以进行足不出户的对自动化滴灌系统落实轮灌灌溉。与此同时,操作人员还可以通过数据查询系统以及打印系统,及时查询、记录、打印整个自动化滴灌系统区域的气象资料、灌溉设置、灌水历史记录等数据资料信息。操作人员应该紧密结合作物在不同时期所需的具体灌溉水量以及作物的不同需水规律,贯彻落实自动化滴灌系统的自动、准时、适量的灌溉以及施肥操作。

2.自动化滴灌系统的网络设计

当前的自动化滴灌系统的网络结构主要由三层控制中心组合而成,具体为:由以太网和电脑组合而成的第一层控制中心,GPSR无线控制器或者是UHF公共频段形成的第二层控制中心,第三层控制中心是阀门控制器,阀门和DTU远程控制器连接,这里的DTU采用的是低耗能的工作部件,选用太阳能供电,以此来有效地降低电缆的用量,进而大幅度地减少成本费用,而且还能切实可行地确保在田间工作人员的人身安全。

3.自动化滴灌系统的工作原理

自动化滴灌系统是由若干个控制单元组合而成的,每一个控制单元就是一个灌溉小区,每一个控制单元要控制1个到4个的电磁阀。操作人员通过GPRS、GSM网络开放视频,再由中央计算机进行统一的管理操作。处理完成电信号之后,在微机处理器当中,可以依据各种作物的不同所需,明确实际的灌溉量。输出控制信号之后,再结合系统中央系统的指令,适时地控制阀门的开关。当计算机设置灌溉参数的时候,工作人员可以利用中央控制系统进行轮灌自动控制编程、灌溉管理、系统运作等操作,达到自动灌溉的效果,落实田间监控、异常报警、田间数据信息收集传输,准确及时地统计灌溉情况,并且能够利用专门的软件将相应的数据信息存储起来,显示图表和数据,也可以通过人工进行特殊操作,从互联网中获取天气信息,然后有预见性地进行灌溉操作。

五、自动化控制技术在滴灌工程中的应用方式

1.灌溉方式

自动化控制技术在滴灌工程中的应用主要有三类灌溉方式,分别是自动化控制、人工参与控制和手动控制灌溉方式。第一种方式受田间信息采集、分析水平的制约,目前还是按照节水工程设计中关于耗水定额、作物需肥、灌溉时间等规定进行自动化控制,通常有根据时间设定轮灌、根据监测结果设定轮灌、根据实际情况进行随机设定轮灌三种。第二种方式根据土壤湿度、气象信息等参数进行人工参与控制灌溉,用户可以根据监测结果用手机等设备实施智能化控制灌溉。第三种方式主要用于系统出现意外时,通过人工手动的方式控制电磁阀开闭,以确保不耽误灌溉、节水节能。

2.控制方法

自动化控制技术应用于滴灌工程中的主要有三种基本控制方法,分别根据时间、水量和反馈进行控制。时间控制是按照设定好的时间进行关放水,水量控制是按照设定好的配水量进行关放水,反馈控制是根据湿度感受器反馈的信号进行关放水。

3.制定灌溉计划

首先,需要制定管理计划来提高农作物产量和质量,降低用水量,提高用水效益。管理计划的制定需要为用户提供完善的作物生产管理系统,保证用户能够了解农田土壤水分状况,从而确定日水分利用量,做出科学的灌溉管理决策,根据农田灌水量需求安排灌溉次序、调整灌溉计划;其次,详细制定灌溉计划,确定灌溉的时机和灌水量,使用土壤水分测定等技术和相关处理软件使灌溉计划更加科学化、合理化、精细化,确保土壤水分保持在农作物生长需要的最佳状态。

4.软件系统

通常,软件系统采用便于数据查询、存储、使用的树状结构,管理人员能够借助农田中的各个监测点实时收集相关数据,并通过计算机和相关软件进行处理、显示,为用户提供农作物种植所需的准确、详细资料。

六、结束语

通过对自动化控制在滴灌工程中应用与推广的相关研究,我们可以发现,自动化控制的多项优势特点决定了其在滴灌工程中的应用地位,有关人员应该从自动化控制的客观实际要求出发,研究制定最为符合实际的自动化控制应用方案。

参考文献

[1] 张婷,白安龙.自动化滴灌系统在新疆农业灌溉中的应用前景[J].石河子科技.2010(01):18-19.

[2] 吕文新.浅谈自动化滴灌系统在新疆农业灌溉中的应用前景[J].大陆桥视野.2012(12):76-77.

[3] 王京华,孙孝贵,杨建文等.自动化控制滴灌系统在大田棉花方面的应用[J].节水灌溉.2013(06):61-62.

作者:赵旭亮 覃文文

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