发布时间:2024-04-28 来源:相关视频
智慧灌溉,就是智能化的灌溉。顾名思义是一种无需 人工监控,自动感知灌溉需求信息,自动执行灌溉操 作任务的一种自动化灌溉系统。在农业生产中,智慧 灌溉系统的推广和应用不仅有效地解决了农业用水浪 费问题,也是将“节水”口号化为行动的关键一环。
物联网自从问世到现在的持续不断的发展,给人们的灌溉道 路带来很多便利,摆脱了只依靠传统人工经验的灌溉, 传统经验灌溉会出现很大的失误,会导致非常严重的灌溉 不均衡的现象。针对这样子的情况,还是应用智慧灌 溉设备才是更为正确的道路。
智能灌溉实际上的意思就是自动化灌溉,是根据土壤 的湿度来实现灌溉的,设备通过土壤湿度传感器, 可以实时监测到土壤的水分信息,当土壤水分低于 标准值,系统就自动打开灌溉设备,为农田灌溉, 当土壤水分达到标准值,系统就自动关闭灌溉设备。 整个灌溉过程都是自动化的,不需要人工去管理。 为了尽最大可能避免灌溉不均匀的情况,智能灌溉能轻松实现分 区域控制,通过在多个区域安放土壤湿度传感器, 能获取不一样的区域的土壤水分信息,可以单独控制。 有研究发现,智能灌溉系统与传统定时器控制的滴 灌系统相比,能节约16%到30%的水量。水滴灌 系统是智能灌溉的一种方式,能够更合理的利用水 资源,提高灌溉的效率。滴灌系统采用高精度环境 信息采集设备、灌溉用水量智能决策、远程/自动 控制灌溉设备和视频监控设备来实现农林业大田 生产的智能化、自动化。
随着科技的发展,人类对于农业的生产方式也有了更高的要求和期望。为了提 高农业生产效率,优化声音分配,减少手工劳动量,智能化农业已成为现代农业发 展的方向之一。在智能农业中,智能灌溉系统是其中较为重要的一环,它通过智能 化控制,提高了灌溉效率,是一种高效、可靠的农业灌溉方式。 一、智能灌溉系统原理
智能灌溉系统则是通过自动化控制、传感器、计算机等一系列高端科技设备控 制土壤水分变化,实现灌溉系统与计算机的联动,最终实现全天候智能控制,保证 农田水分和灌溉系统配合优化。
智能灌溉系统一般由嵌入式控制器、若干个传感器和执行机构组成,其中传感 器大多数都用在采集农田的土壤水分状态、气象因素、作物需水量以及灌溉设备正常运行状 态等信息。这一些数据将通过嵌入式控制器做处理,并根据指定的算法计算出灌溉 量,传送给执行机构对灌溉设备做操作,从而完成了智能的灌溉过程。 二、智能灌溉系统的优势
实现全天候智能化控制,提高灌溉效率; 规避人为设定、操作的误差和不足,使土壤水分恒定且作物光照光合效应最佳; 节省大量的人工、物力和财力,提高生产效率,使水资源利用率得到大幅度的提高; 能够准确的通过作物的需水量和土壤水分状况实时调整灌溉水量,不但可以节省用水, 也能够大大减少施肥、防治病虫等投入。 三、智能灌溉系统的实现难点
智慧浇灌系统重要构成为: 1.无线传感器:温度传感器采集土壤水分数据,判断要不要灌 溉。 2.电磁阀:实现喷头的电动打开,自动灌溉; 3.传输终端:可以实时监测灌溉情况,远程监控,无人值守 4.管理平台:通过手机能轻松实现远程自动化灌溉。 智能灌溉系统能节约用水。关键表现是两个方面。一个是节省 项目用水。由于节水灌溉系统大多使用自来水,灌溉用水系数从沟渠 的 0.45 左右上升到 0.9 以上,大幅度的提升了灌溉用水的使用率。同时, 节水灌溉方式的变化(如喷灌,微喷灌和滴灌)也改善了灌溉用水的 使用。过去,大水淹没不仅浪费水,而且易引起土壤的压实和盐渍 化。使用节水灌溉办法能够在相当程度上减少浪费并减少土壤压实。 第二是水资源管理中的节约用水。通过在高尔夫球场上安装智能农业 灌溉系统,可以构建合适的灌溉系统,并能选择天气监测设备, 例如土壤湿度传感器和气象站,以通过检验测试土壤中的水状况来确定作 物需要用水来制定适当的灌溉措施。
随着科技的持续不断的发展和大数据技术的应用,智能农业灌溉系统在农 业生产中起着日益重要的作用。本文将介绍一项关于智能农业灌溉系 统的专利,该专利的设计和技术将有效地提高农业生产效率,并降低 农业生产中的资源浪费。
该专利涉及一种智能农业灌溉系统,其核心是运用先进的传感器技 术和自动化控制管理系统,将水资源合理规划利用于农田灌溉。本系统能够准 确监测土壤湿度、气象因素和植物生长状况,并根据实时数据自动调 节灌溉量和灌溉时间,实现精确浇水,以最大限度地满足农作物所需 的水分。
1. 传感器节点:通过埋设在土壤中的传感器节点,实时监测土壤湿 度、温度和植物生长情况。传感器节点采集的数据将会通过通信模块 传输到控制中心。
2. 控制中心:控制中心是系统的数据处理和决策中心,它使用先进 的算法和人工智能技术,根据传感器节点上传的数据分析当前土壤情 况和外因,并通过内置的灌溉策略,制定最佳的灌溉方案。
3. 自动灌溉系统:自动灌溉系统是智能农业灌溉系统的重要组成部 分。根据控制中心的指令和灌溉方案,自动灌溉系统会自动开启或关 闭灌溉设备,实现对农田的准确灌溉。
4. 数据采集和存储设备:智能农业灌溉系统还包括数据采集和存储 设备,用于存储传感器节点收集的数据,并提供给控制中心进行数据 分析。
智能农业是运用现代科学技术手段,将智能化技术应用于农业生产 中,以提高农田灌溉的效率和品质。智能灌溉系统是智能农业的 重要组成部分,它利用传感器、数据处理和反馈控制等技术方法, 实现精确灌溉和资源节约,对农业生产起到了至关重要的作用。 本文将就智能农业中的智能灌溉系统模块设计进行探讨。
智能灌溉系统中大范围的应用的传感器包括土壤湿度传感器、气象 传感器、植物传感器等。土壤湿度传感器可监测土壤中的水分含 量,实现精确灌溉控制;气象传感器可实时监测气温、湿度、风 速等气象参数,为灌溉控制提供参考;植物传感器可测量植物的 生长情况和需水量,为优化灌溉方案提供依据。
传感器通过对所测量参数的感知,将数据传输给控制中心进行 处理。控制中心根据已设定的参数和算法,对传感器数据进行分 析和计算,得出相应的灌溉控制策略。此外,还可以通过无线通 信技术将数据传输给农户手机终端,实现远程监控和控制。
定时灌溉策略是最基本的控制方式,根据不同作物对水量和水 分需求的差异,设定合适的灌溉周期和时长。然而,该方式容易 造成水浪费和过量灌溉的问题,不能满足不同生长阶段植物的需 水量变化。
随着现代科技的不断发展,智能农业成为当前农业发展的重要趋势。智能农业 通过物联网技术、大数据分析、人工智能等手段,实现农业生产的智能化、信息化 和自动化,提高生产效率,降低成本,保证农产品的质量和安全。在智能农业中, 智能灌溉系统起着至关重要的作用。本文将介绍智能农业灌溉系统的设计与实现。
智能农业灌溉系统的第一步是进行环境监测。环境监测主要是为了采集土壤湿 度、气温、土壤营养元素等信息,用于判断农作物的生长状况和灌溉需求。环境监 测可以通过传感器实现,传感器将数据采集后,传输到数据采集服务器做处理和 存储。在设计智能农业灌溉系统时,需要根据不同的农作物种类和生长阶段,选择 不同的环境监测设备和采集参数,以获得更加精准的数据。
环境监测数据的采集和处理完成后,接下来需要进行数据分析和算法设计。数 据分析主要是为了从大量数据中提取有价值的信息,为灌溉决策提供支持。数据分 析能够最终靠现代数据处理技术实现,如机器学习、深度学习等。通过这些技术,系 统可以利用历史数据和实时数据,判断当前农作物的生长状态和灌溉需求,提供相 应的灌溉计划。
算法设计是智能农业灌溉系统的重要组成部分。对于不同的农作物和土壤条件, 需要开发不同的灌溉算法。常见的灌溉算法包括质量比法、水量平均法、灌溉阈值 法等。这些算法可以考虑作物生长需求、土壤水分状态、等时曲线等多种因素, 制定出最优的灌溉计划,提高水资源利用效率和农产品产量。
我们都知道农业用水向来是我国的重中之重,占我国 总耗水量的60%以上,其中灌溉所消耗水量高达农业用 水量的90%。虽然农业是我国主要的耗水产业活动之一, 但同时它又是社会保障和区域经济可持续稳定发展的基 础。为此,我们的祖国对农业的发展给予了极大的关注和支 持,来促进农业产出的平稳增长。尤其是改革开放以来, 国家全力发展建设节水型社会,贯彻节水理念在生活和生 产的每个方面,减轻水资源短缺的危机。以节约水资源为 宗旨,依据地形地势确定相应的灌溉系统,建设合理生态 节水示范农业,采用高科技仪器精确灌溉量。这不仅解决 了项目本身的灌溉问题,还提高了研究区内的农业生产条 件。推进地方的农业结构调整,提升农民务农生产收入, 利用高科技设施,可以带动周边地区高效农业节水灌溉的 发展,促进技术宣传和经济发展。
一、传统灌溉方式改良 1. 自然灾害分析 对农业生产产生影响的自然灾害最重要的包含春季低温、 秋季寒露风、暴雨、干旱、大风、冰雹等。春季低温的天 气主要出现在3月中旬到4月上旬这之间,出现的频率 为三年出现一次。 可以得知秋季寒露风可大致分为轻、重度寒露风这两 种,轻度的寒露风经常在3到4月份;重度的寒露风经常 出现在9到10月份。干旱灾害发生相对而言就较为频繁 了,对农业影响最大的是伏旱和秋旱,据24年(1957-1981 年)资料统计显示,24年中有21年出现不同程度的秋旱 和伏旱。暴雨天气这些年来常常会出现在4月到6月之间, 非常大的雨水常常造成洪水灾害。大风的天气一般出现在 3月到9月之间,然后在这之间7月到8月两个月的大风 天气最多,频率高达62%。这些年冰雹的出现呈局部降落, 多出现在春、夏两季。 2. 研究区水源建设 泵站应该建设在适宜的河道、开阔地等利于工程布置 的地方和土壤的泥土紧黏在一起、不容易被