农业灌溉系统的工作原理及功能
发布者:精讯畅通上传时间:2022 年 5 月 25 日
一、智能农业灌溉系统工作原理:  

智能农业灌溉系统工作时,湿度传感器采集土壤里的干湿度信号,检测到的湿度信号通过A/D模块转换,将标准的电流模拟信号转换为湿度数字信号,输入到可编程控制器。可编程控制器内预先设定50%-60%RH为标准湿度值,实际测得的湿度信号与50%-60%RH比较,可以分为:在这个范围内,超出这个范围,小于这个范围三种情况。 可编程控制器将控制信号传给变频器,变频器根据湿度值,相应的调节电动机的转速,电动机带动水泵从水源抽水,需要灌溉时,电磁阀就自动开启,通过主管道和支管道为喷头输水,喷头以各自的旋转角度自动旋转。灌溉结束时电磁阀自动关闭。为了避免离水源远的喷头不能被供给足够的压力,在电磁阀的一侧安装一块压力表,保证个喷头的水压满足设定的喷灌射程,避免发生因为水压不足,喷头射程减少的现象。整个系统协调工作,实现对草坪灌溉的智能控制。

农业灌溉系统
二、智能农业灌溉系统需要哪些设备:

要实现智慧灌溉,农业灌溉系统需要有可编程控制器、传感器、A/D模块、变频器、电动机、水泵、电磁阀、管网和喷头等设备。   

①可编程控制器:负责发出和接收各种运行程序指令,是整个控制系统的中枢部分。   

②传感器:由于本次设计时间比较仓促,忽略了温度对灌溉的影响,因此没有使用温度传感器,只使用了土壤湿度传感器。通过传感器采集土壤里的湿度信号,判断是否需要灌溉。   

③A/D模块:因为可编程控制器不能接收模拟信号,所以需将传感器的电压或电流信号转换成数字信号。   

④变频器:通过改变电动机的转速调节喷灌流量,达到节水的目的。   

⑤电动机、水泵:由电动机带动水泵从水源抽水,为喷灌系统提供一定的压力。   

⑥电磁阀:控制喷头的喷灌与否。   

⑦喷头:实现均匀喷洒,便于充分吸收。

⑧管网:灌溉系统输送水的管路。

三、智能农业灌溉系统的功能:   

为了节约喷灌用水和实现智能控制,农业灌溉系统必须具备以下功能:   

1、数据采集功能:可接收土壤湿度传感器采集的模拟量。模拟量信号的处理是将模拟信号转变成数字信号(A/D转换)。   

2、控制功能:具有定时控制、循环控制的功能,用户可根据需要灵活选用控制方式。   

3、自动转停功能:控制系统根据土壤的干湿度情况自动启动喷灌,控制电动机以所需的转速转动,喷头喷灌5分钟,停2分钟,再喷5分钟后自动停转。   

4.、电动机过载保护功能:当电动机过载时,电动机立即停止转动,灌溉过程中止,并且故障指示灯闪烁报警,过载消除后自动恢复运转。   

5、阴雨天自动停止:利用湿度传感器的开关量作为一个可编程控制器的输入信号,实现控制相关程序的功能。   

6、省电功能:定时控制器在断电时正常计时,故采用其作为可编程控制器的电源控制。在定时灌溉控制时间之内,由定时器接通可编程控制器的电源,可编程控制器按预先编制的程序依次打开各控制设备电源,并根据输入信号的变化随时调整程序的执行。在非系统工作时间里,定时器自动断开可编程控制器的电源,这样既减少了系统耗费的电能又延长了设备的使用寿命。   

7、急停功能:当出现紧急意外事故时,按下急停按钮,电动机立即停止运转,阀门关闭,喷头停止灌溉。   

8、故障自动检测功能:当智能灌溉系统出现故障,如水管破裂(水压为零),传感器故障,电动机故障,变频器故障,电磁阀故障等,水泵立即停止运行,电磁阀关闭,故障报警灯闪烁并伴有警笛声响起。操作人员可以按下“消音”按钮以解除铃响,但故障指示灯仍在闪烁,直到故障消除,故障指示灯才自动停止闪烁。


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