基于两线解码技术的水肥一体化云灌溉系统研究

针对传统设施农业水肥利用效率低、信息采集量少、数据挖掘利用弱等问题,设计了基于两线解码技术和云计算的设施农业水肥一体化智能云灌溉系统,包括智能云灌溉控制系统、全自动水肥一体机和高效节水灌溉系统3部分。该系统通过两线解码技术,利用各种传感器实时采集各单个设施农业作物生长环境的参数信息,并将各类采集数据及时传输和存储于数据管理云平台,根据设施农业种植区采取的环境信息和作物的需水需肥规律,利用云集群的计算和分析能力,科学确定设施农业中不同环境条件下作物生长的水肥需求和灌溉施肥制度,实现水肥一体化的智能控制。通过2个设施农业种植基地的应用实例表明,相比传统灌溉方式,水分和肥料的利用率分别提高了25%~40%和15%~35%,并且大幅度减少了劳动时间和劳动力。     

葡萄种植水肥一体化设施示范与推广项目可行性研究分析

水肥一体化技术是一项新型的现代化农业技术,它具有高效节水、节肥、经济、环保的优越性。本项目设计一套水肥一体化设施喷灌系统,做到自动喷洒各种水溶性肥料与水的目的,同时根据葡萄在不同生长发育阶段进行优先肥的合理配比,达到精准施肥目的。对葡萄种植起示范、带动作用并对项目预期经济效益进行了分析,项目是可行的。     

三原县蔬菜机械化生产示范项目技术对比试验报告

综合研究了水肥一体化微喷灌技术效果,通过试验对水肥一体化微喷灌技术省水、省肥、增产及节本增效方面做了详细的试验数据分析,验证了设施农业应用水肥一体化微喷灌技术的优点。     

地表下水肥一体化系统优化设计

随着我国设施农业的快速发展,越来越多的工程技术应用到设施农业中。水肥一体化技术是集合施肥与灌溉配套使用的一项新技术,在我国农业生产中,提高水肥利用效率是设施农业生产中必须解决的问题。传统农业中常采用地表上滴灌,存在管道老化、灌溉过程中存在沿程渗漏和蒸发等问题,本研究改变传统地表滴灌形式,采用地表下埋管,地表上肥料罐将水肥混合后通过滴灌管道直接输送到作物根部的灌溉方式。同时,采用传感器进行灌溉的自动控制与自动检测土壤水分信息和肥料信息,利用远程控制来实现数据传输,并通过模拟计算出灌溉计划,大大提高了灌溉施肥自动化水平。     

智能水肥机控制系统关键技术装备研制

针对水肥一体化设备施肥精度不高、智能化程度低的现状，在借鉴PLC、LORA窄带物联网等技术的基础上，改进一套适合设施农业的高精度、具有物联网功能的智能水肥一体化装备，实现定时、定量自动化控制水肥，提高作物品质及设施农业生产效益。      

多源传感器信息融合的农用小车路径跟踪导航系统

为解决四轮独立驱动农用小车在设施农业和畜牧业的物料运输和信息采集中的导航及控制问题,构建了农用小车导航控制系统,优化配置多个传感器,提出了基于CCD图像传感器、加速度计、电子罗盘及超声波等多传感器信息融合的导航控制方法。通过CCD获取标识路径信息,通过加速度计、电子罗盘获取小车姿态信息,通过超声波传感器判断障碍物,并给出路径特征提取、识别、多源信息融合自主导航控制和超声避障等算法,实现了小车的路径跟踪的导航控制,实验结果表明构建的导航控制系统及导航控制方法正确、有效。     

基于STM32的土壤湿度监控装置设计与试验

中国水资源严重缺乏,而农业用水又占了总用水量的大部分,根据土壤湿度信息来控制农业灌溉对农业节水具有重要意义。本文基于STM32F103CRT6单片机设计了土壤湿度采集及控制装置,利用TDR-3型土壤湿度传感器的相关物理特性和STM32RCT6单片机的控制功能实现土壤湿度的检测及自动灌溉。该装置包括单片机微控制器模块、土壤湿度传感器模块、液晶显示模块、按键模块、串口模块、水肥机继电器模块和电源模块,可实现自动测量土壤湿度并在液晶上显示,并通过键盘设定适宜作物生长的土壤湿度范围:当土壤湿度小于下限值时,启动水肥机增加土壤湿度;当土壤湿度大于上限值时,水肥机停止工作,实现了对农作物的自动节水灌溉。     

基于物联网的水肥一体化系统

水肥一体化系统是智慧农业核心内容之一,该系统可实现农业灌溉节水节肥、省时省工、提质增效。水肥一体化系统主要由控制器、过滤器和文丘里吸肥器等部件,以及控制、水肥供给、混肥和检测等模块组成,系统论述了水肥一体化系统结构特点及工作原理。基于水肥电导率调节过程和水肥pH值调节过程,阐述了水肥一体化系统控制对象和策略。利用田间采集系统、灌溉控制系统、水肥一体化系统、云端服务器、传输系统和无线传感器网络,以及远程监控平台,可对前端信息进行实时监测与传输。基于水肥一体化控制系统、远程测控系统,以及滴灌、微喷灌水肥一体化系统,探讨了水肥一体化关键技术和技术应用模式。基于物联网的水肥一体化系统为现代化农业建设和智慧水利建设提供技术支撑。     

基于全方位旋转喷灌喷头的智能喷灌管理系统研究

【目的】传统农业喷灌方式需要人工巡检,存在水资源利用率低、人力资源浪费、经济效益低、人为管理不精确等问题。【方法】课题组设计了一套基于全方位360°旋转喷灌喷头的智能喷灌管理系统,运用Douglas-Peucker算法对传统喷灌喷头进行了智能化改造,结合MQTT通信和树莓派、Arduino、传感器进行了云平台设计。【结果】该系统可以提供智能喷灌服务,以“X形”沿边界喷洒,可以有效避免水资源的浪费,实现全覆盖喷洒作业,并可以对特定地点进行实时监控与操作。【结论】通过系统化智慧农业服务,降低了农民劳动强度,有效解决了城市绿化的相关问题,最大程度减少了土壤污染,促进了物联网与农业的深度结合,推动了农业灌溉系统的机械化、自动化、智能化发展。     

水肥一体化远程自动控制系统设计及试验

结合我国智慧型农业和水肥一体化技术的发展趋势,设计了一套水肥一体化远程自动控制系统。系统由肥料稀释系统、均匀混合系统、远程自动控制系统、监测系统及田间喷灌系统组成,并应用了数据采集、数据处理、无线通讯、智能控制等技术。由可编程控制器(PLC)、无线通讯模块、触摸屏,以及EC、pH传感器、压力传感器、电磁阀、泵等部件构成完整的系统,通过触摸屏对施肥机实现本地控制,借助手机APP或电脑网站可以远距离控制施肥机完成相关指令。样机试验表明:施肥机能够实现远程自动控制,实时显示EC值、pH值、水压值,完成设定的多种施肥方案,准确记录单次水肥用量,吸肥性能较好,长时间运行表现出很好的稳定性。     

智能履带长行程水肥一体喷洒机设计

在信息化技术的支持之下，农业生产发生了巨大的变化，凭借着信息技术，农业生产逐渐实现集约化、高效化、智能化的发展。基于这种背景，设计了一种智能履带车驱动的长行程水肥一体喷洒装置，包含智能电机、梅花联轴器、支撑板、喷头、速度传感器等部件同时设计了高效控制系统，整个系统包括主页系统界面、监测系统界面、数据显示界面、实时参数界面等部分，并实时监测GPS、肥料EC值、PH值等信息，实时监控周围环境变化，同时将实时数据输送到控制终端，达到远程控制的目的，通过控制系统，不断根据环境调整肥料配比及喷洒速度，使整个作物的生长一机化，智能化。     

基于无线传感网的温室作物根层水肥智能环境调控系统

基于我国水资源短缺和超量使用化肥的严重现状,为达到科学用水施肥的目的,通过采集土壤温湿度、空气温湿度、光照辐射量等信息,并结合作物生长信息,经作物种植专家系统分析后,决策所需灌溉水肥量,利用电磁阀、管道、纳米微孔管和作物根层负压等来自动调解控制植物根部的水肥补给,实现作物根层微灌的自动化,优化植物的生长环境,提高水肥利用率。针对我国现阶段农业偏远、易变、分散的特点,提出了基于ZigBee的无线传感器技术、ARM嵌入式技术、Internet网络及现代信息管理发布系统的温室现场信息采集监控系统设计方案。      

水稻大棚育苗地面移动式喷灌系统电动小车设计

地面移动式喷灌系统电动小车可以实现水稻大棚育苗机械化、自动化灌溉。阐述电动小车的总体设计方案及各主要零部件的结构设计,并对电动小车的运动状态进行分析,以实现电动小车运动状态控制,保证其平稳运行。     

基于单片机的循迹喷药小车设计

为减少农药对人体的危害,设计一款基于单片机控制的循迹喷药小车,代替人工在温室大棚进行药物喷洒。采用单片机作为核心控制芯片,精心设计小车检测、驱动和喷洒等外围电路,利用C语言编写程序,实现小车智能循迹和自动喷洒功能。     

设施蔬菜水肥一体化技术应用

水肥一体化技术能够实现精准水肥控制,提高水分和养分的利用效率,降低生产成本,减轻病虫害,减少农业污染,提高蔬菜产量和品质。总结了设施蔬菜生产运用水肥一体化技术的优点,介绍了水肥一体化技术的系统构成和应用流程,并给出水肥一体化技术在肥料选择上的注意事项,可为设施蔬菜灌溉施肥提供理论参考。      

潮汐式灌溉系统的研发与推广

针对国内设施农业生产水肥浪费严重,相关技术装备整体水平落后的现状,本文阐述了了潮汐式灌溉系统的研发与推广。该系统利用液面的落差原理,通过计算机控制系统实现作物底部给水及水肥的精确管理和控制,适用于盆栽植物的营养液栽培和容器育苗的工厂化生产,具有节水、节肥、生产效率高、作物长势好等特点。应用表明,采用潮汐灌溉方式的作物,其生长量明显优于人工浇灌方式,还可减少用水量33%,提高水分利用效率40%,还可减少氮肥使用量。可推动我国设施农业的增产、增收,提高花卉、种苗的品质,具有广阔的应用前景。      

全移动式灌溉设备

为了更好地发展农业高效节水灌溉，中国农业机械化科学研究院北京农机化研究所研制出了适合我国国情的几种全移动式高效节水灌溉设备，深受广大用户欢迎，为我国推广农业高效节水灌溉提供了适用的设备。1．全移动式轻型喷灌设备全移动式轻型喷灌设备适应于各种作物、土壤和地形条件，可广泛应用于农田、果园、牧场和城市绿化灌溉。能与现有的机井设备配套使用。该设备主要由动力机组、轻型输水软管网和喷洒部件组成。工作时，动力通过传动装置带动水泵运转，水泵吸水并加压输出，压力水通过输水软管网输送到灌溉点，再经喷头喷洒到作物。该…     

基于植株类农作物根施技术产品的开发

工厂化农业是一种受控农业,对作物湿度的变化要求比自然农业大得多。为此,在市场调研的基础上,对现有可控设施环境内植株类农作物根施水肥药等技术中的同类型产品进行了对比研究,运用活塞连杆机构设计并开发了一种新型农用机具,使其密封、安全、通用性能更趋合理。其不但制造成本低廉,而且操作简便,经济实用,具有良好的推广前景。     

喷洒水滴的测量方法及PY_140型喷头的水滴特性

在喷灌中,灌溉水是以亿万水滴的形式浇灌作物和降落地面的。所以喷洒水滴的特性是影响作物生长和水向土中入渗的重要因素。这样,喷洒水滴特性的测定是一项有意义的课题。     

我国设施农业机械的现状及发展趋势分析

一、设施农业概 念及其技术体系 设施农业是通过 采用现代农业工程和 机械技术,改变自然 环境,为动植物生产 提供相对可控制甚至 最适宜的温度、湿度。 光照、水肥等环境条 件,而在一定程度上 摆脱对自然环境的依 赖进行有效生产的农 业,具有高投入、高技 术含量、高品质、高产 量、高效益等特点,是 最有活力的农业新产 业。广义设施农业包 括设施栽培和设施饲 养,狭义设施农业一 般是指设施栽培。本 文涉及的设施农业是 狭义设施农业,即设 施栽培,可充分发挥 作物的增产潜力,增 加产量,改善品质,并能使作物反季节生长,在有限的…