設施農業滴(di)灌施肥智能化控製係統是為實現現代設施農業智能化精細化控製而研(yan)發的一套設施農業自動監控係統，設施農業滴(di)灌施肥智能化控製係統是現代設施農業的關鍵組成部分，在以色列、荷蘭、法國、西班牙等設施農業發達國家，灌溉施肥全(quan)部采用智能化精量控製．節水、節肥、省工、增(zeng)產效(xiao)果非常顯著。

我國正(zheng)處(chu)於從(cong)傳統設施農業向現代設施農業自動監控係統轉變初期，隨著經濟的不斷發展和設施農業由一家一戶(hu)向規模化種植的不斷轉變，市場對(dui)該(gai)種設備的需求越來越大。設施農業滴(di)灌施肥智能化控製係統，解決了該(gai)項技術長期依靠(kao)進口的技術難題，可廣泛(fan)應用於溫室大棚蔬(shu)菜、花卉、果樹等作物(wu)的灌溉施肥智能化控製，具有較強的適用性和推廣性。

一、係統的功能

1.1 自動、手動控製功能

控製櫃(gui)上設置了手動／自動開關．用戶(hu)可以用這兩種方式進行灌溉施肥控製。當自動係統出現故(gu)障(zhang)時，可采用手動係統進行控製，增(zeng)加了係統控製的靈(ling)活(huo)性。

1.2 水泵的恒壓變頻(pin)控製功能

水泵的恒壓變頻(pin)控製為係統提供一個恒定的管網壓力，使管網壓力不隨打開田(tian)間閥數量的多少而變化，保證係統的安全(quan)可靠(kao)供水

1.3 人工幹預灌溉施肥功能根據用戶(hu)設定的不同作物(wu)多個閥門的灌溉施肥量，可實現一次(ci)性多個閥門的自動灌溉施肥控製。

1.4 定時定量灌溉施肥功能

根據用戶(hu)設定的不同作物(wu)多個閥門的灌溉施肥量、灌施起(qi)始時間、灌施結束(shu)時間、灌水周期等。係統可實現一個月內多個閥門的自動灌溉施肥控製。

1.5 條件控製灌溉施肥功能

利用土(tu)壤水勢(shi)傳感器監測土(tu)壤的含(han)水量，進行自動灌溉施肥控製。當土(tu)壤水勢(shi)達到設定水勢(shi)上限時。計算機自動啟動係統進行施肥灌溉。當達到設定水勢(shi)下限時，灌溉施肥停止．計算機自動記錄該(gai)閥門灌水量，其他閥門按(an)此(ci)灌溉施肥量依次(ci)進行，這種控製方式可實現多個閥門的無人值守灌溉施肥控製。

1.6 智能化混(hun)肥功能

根據作物(wu)生(sheng)長所需營養液的酸堿度PH和濃度EC，計算機按(an)照(zhao)施肥配方的PH、EC設定值，將1—4種濃縮100倍的母液、1種5％濃度的H2SO 溶(rong)液與水自動混(hun)合配製，調節營養液的PH、EC達到作物(wu)正(zheng)常生(sheng)長所需的範圍，以滿足作物(wu)的生(sheng)長要求。

1.7 灌溉施肥信息的統計、查詢、顯示功能

該(gai)係統可記錄每種作物(wu)單個閥門每天的灌溉施肥量和灌溉施肥次(ci)數，可連續存儲180天記錄信息。

1.8 係統運行的動態顯示功能

當係統運行時，係統主界(jie)麵(mian)顯示當前正(zheng)在運行的程序、運行的閥門，使用戶(hu)一目了然(ran)的掌握係統運行狀態。

1.9 係統的安全(quan)保護(hu)功能

當用戶(hu)設置不當、係統出現異常情況時，計算機會(hui)及時發出聲(sheng)光報(bao)警(jing)，提醒(xing)用戶(hu)介入處(chu)理。防止對(dui)係統或作物(wu)造成更大危(wei)害。

二、設施農業自動監控係統的組成及主要技術參數

2.1 係統組成

滴(di)灌施肥智能化控製係統由中心控製計算機、係統首部裝置、田(tian)間電磁閥和控製電纜、滴(di)灌管網係統組成。係統組成見圖1。

中心控製計算機采用觸摸屏和PLC係統首部裝置：包括加壓泵、施肥泵、過濾器、流量計、水肥自動混(hun)合係統、PH—EC監測儀、機泵恒壓變頻(pin)控製櫃(gui)。田(tian)間電磁閥和控製電纜：電磁閥采用AC24V塑料電磁閥，控製電纜采用鎧(kai)裝地埋(mai)控製電纜。

2.2 係統主要技術參數

係統最(zui)大控製規模：15O畝；係統最(zui)大設計流量：80m3／H；係統配套功率：7．5KW；田(tian)間電磁閥數量：8O路。

三、係統的工作原理

3.1 灌溉控製

灌溉分為人工幹預、定時定量、條件控製三種灌溉控製方式．不論哪(na)一種控製方式，當達到灌溉開始條件時，先打開田(tian)問閥和主控閥，然(ran)後啟動水泵，開始進行灌溉。當一組閥門灌溉結束(shu)時，先打開下一組閥門，再(zai)關閉正(zheng)在灌溉的閥門(水泵一直處(chu)於運行狀態)。當所有需要灌溉的田(tian)間閥灌溉完畢，先關閉水泵，再(zai)關閉主控閥和田(tian)間閥，這樣。一個灌溉過程結束(shu)。

3.2 施肥控製

營養液施肥控製方式也分為人工幹預、定時定量、條件控製 種。當進行營養液施肥時，計算機係統根據選定的配方和已(yi)設定好的營養液PH、EC值，利用文丘(qiu)裏注肥器進行水肥混(hun)合，同時在線實時監測混(hun)合營養液的PH、EC值，根據PH、EC設定值與檢測值之(zhi)間的偏(pian)差來調整(zheng)混(hun)肥閥的注肥頻(pin)率，在短時間內使營養液的檢測值和設定值之(zhi)差達到允許的範圍內。當一組田(tian)間閥門施肥結束(shu)時．先打開下一組閥門，再(zai)關閉正(zheng)在運行的閥門。當所有需要施肥的田(tian)間閥施肥完畢，先關閉施肥泵和水泵，再(zai)關閉正(zheng)在打開的所有閥門，結束(shu)施肥控製。

3.3 過濾器自動反(fan)衝洗控製

過濾器反(fan)衝洗有兩種控製方式，一種為自動控製。一種為計算機手動控製。自動控製是利用差壓開關監測過濾器進、出口兩端差壓．當過濾器由於堵塞．兩端差壓達到設定值時，立即中斷當前的工作，對(dui)過濾器組依次(ci)進行反(fan)衝洗，衝洗時間長度可任意(yi)設定，衝洗完畢，恢(hui)複係統原來的運行狀態。過濾器反(fan)衝洗手動控製：當認(ren)為過濾器需要反(fan)衝洗時，通過啟動反(fan)衝洗程序界(jie)麵(mian)上的啟動鍵，隨時可進行過濾器的反(fan)衝洗，衝洗方式與自動控製相(xiang)同。

3.4 閥門分組

係統共分為20個閥門組，每一個閥門組可任意(yi)設置1～4個閥門，分在同一個閥門組裏的閥門同時進行灌溉，所以，整(zheng)個係統最(zui)多控製80個電磁閥。

四、係統的主要特點

4.1 功能強大．操作簡便

擁(yong)有人工幹預、定時定量、條件控製 種灌溉施肥控製方式，用戶(hu)可據實際選用。同時係統還擁(yong)有過濾器反(fan)衝洗、信息查詢、安全(quan)保護(hu)等功能。

4.2 係統硬件配置高，性能穩定，價格低廉

係統控製硬件選用進口的PLC和觸摸屏，執行機構為進口的電磁閥、水泵，保證了係統的可靠(kao)性和穩定性。係統關鍵設備如(ru)自衝洗過濾器、文丘(qiu)裏注肥器、PH／EC監測儀實現了國產化，降低了係統造價，該(gai)係統價格比(bi)同類進口產品低40％左右。

4.3 節水、節肥、省工、降低勞動強度，提高自動化管理水平

4.4 實用性強．適用範圍廣

可廣泛(fan)應用於蔬(shu)菜、花卉、果樹、食(shi)用菌的灌溉施肥管理，具有較強的通用性。⑥控製精度高，試驗證明：係統的營養液濃度EC、酸堿度PH的調節品質良好，控製精度可達到EC≤EC±0．1mS／Cm、PH≤PH±0．2。

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