基于LabVIEW的水肥一体机控制系统设计

以水肥一体灌溉控制系统为研究对象,针对目前水肥灌溉系统出现的自动化程度低的现象,基于LabVIEW虚拟仪器技术设计出一种水肥耦合一体灌溉控制系统。系统对作物生长过程中的土壤湿度、肥液浓度及无机物含量等相关作物生长因素进行监测,并采用模糊系统控制的方法,对作物生长过程中所需水量和肥量进行自动控制;采用水肥耦合一体灌溉控制系统通过对作物生长过程中所需的土壤湿度和肥量需求量进行控制,实现作物水肥耦合灌溉。研究结果对现代农业自动灌溉和施肥或水肥耦合灌溉具有一定的参考意义。     

农业灌溉模式与节水技术应用

节水灌溉模式主要是指利用最低限度的灌水量获得最大的农作物产量及农业收益,目前常见的节水灌溉措施主要包括渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌、滴灌、水肥一体化技术及水肥气一体化技术等。节水灌溉技术需要根据相应作物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等进行合理规划,进而制定适宜的灌溉制度,做到精准、适时、适量的灌溉。基于节水灌溉技术的发展意义与应用优势,详细阐述了目前常见的节水灌溉技术含义与发展,并以水稻及小麦等作物需水规律进行分析,为节水灌溉提供理论基础,对于缓解农业水资源紧张、促进我国农业可持续发展提供技术参考。     

自动化灌溉控制工程技术的研究与应用

现代化农业对作物生长微环境要求高,对灌水时间、灌水量、灌水部位、水肥营养供给等都有更精确要求,自动化灌溉控制工程技术正是支撑现代化农业的一项基础性技术措施.为此,山东省水科院技术人员,经过多年来的技术开发与工程实践,集成电子信息技术、远程测控网络技术、计算机控制技术及信息采集处理技术,通过计算机通用化和模块化的设计程序,构筑供水流量、压力、土壤水分、作物生长信息、气象资料的自动监测控制系统,进行水、土环境因子的模拟优化,实现灌溉节水、作物生理、土壤湿度等技术控制指标的逼近控制,从而将农业高效节水的理论研究提高到现实的应用技术水平。该项技术已针对山东省不同种植作物、不同灌溉措施进行了系列推广,逐步形成了一套成熟的完整的应用技术体系。     

自动化灌溉控制工程技术的研究与

现代化农业对作物生长微环境要求高，对灌水时间、灌水量、灌水部位、水肥营养供给等都有更精确要求，自动化灌溉控制工程技术正是支撑现代化农业一项基础性技术措施。为此山东省水科院技术人员，经过多年来的技术开发与工程实践，集成电子信息技术、远程测控网络技术、计算机控制技术及信息采集处理技术，通过计算机通用化和模块化的设计程序，构筑供水流量、压力、土壤水分、作物生长信息、气象资料的自动监测控制系统，进行水、土环境因子的模拟优化，实现灌溉节水、作物生理、土壤湿度等技术控制指标的逼近控制，从而将农业高效节水的理论研究提高到现实的应用技术水平。该项技术已针对山东省不同种植作物、不同灌溉措施上进行了系列推广，逐步形成了一套成熟的完整的应用技术体系。     

现代农业灌溉管理信息系统开发应用

随着计算机和信息技术的发展,传统农业灌溉方式也开始向农业现代化、自动化控制灌溉的方式转变,自动化控制使灌溉管理实现智能、精准操作.研制开发的现代农业灌溉管理信息系统,通过作物生长气象监测站、土壤湿度监测器、水源信息、水量信息、压力信息等采集设备,对作物生长中气象参数、土壤参数、作物参数、水源和管网参数等多种参数进行采集并处理,实现了作物的适时、精准灌溉.     

农业水价改革对农民灌溉决策行为

农业水价改革是调节农户灌溉行为,促进农业节水实现的重要经济手段。介绍了农户灌溉决策行为对水价变动反映的理论模型,提出了水价变动促进农业节水实现的三个阶段。利用实地调查数据从实证的角度分析和证明了水价变动对农户灌溉决策行为的影响程度。通过理论分析和实证得出农业水价改革不仅能显著影响农户灌溉决策行为,还能有效促进农业节水技术的应用和推广,但要全面实现农业节水还需要政府部门和全社会更广泛的参与和更多的投入。     

宁波市多元化灌溉施肥技术应用与实践

应用多元化灌溉施肥技术是适应不同农业生产方式,推进节水灌溉与水肥一体化技术发展的必然要求.从宁波市农业生产资源与环境特点出发,通过建立不同节水灌溉类型,应用多元化灌溉施肥技术,推广节水灌溉、水肥一体化、雨水收集、智能化灌溉施肥控制等技术,从而提高肥水利用效率和劳动生产率,对提高宁波市的农业生产水平,以及促进资源节约型和环境友好型社会建立都具有重要意义.     

农业灌溉中自动化控制系统的应用

现代化农业中灌溉技术对作物的生长以及水的利用率影响越来越显著，将自动化控制应用于灌溉技术已经是发展的方向。本文对自动化灌溉控制系统进行概述，并介绍了系统的组成、工作流程及通讯和软件方面功能。     

农业节水灌溉水价与补偿机制水价模型

水价是促进节水农业技术推广应用的重要手段之一,合理制定灌溉水价对于节水农业的发展具有重要意义。综述了近年来农业灌溉水价形成机制的研究和实践现状,提出了存在的问题。激励机制缺乏是节水灌溉技术推广应用的瓶颈,通过水价调控实现对农民节水行为进行奖励,对于提高水的有效利用率、解决水资源短缺问题具有重要意义。基于奖励补偿机制,对泾惠渠进行实例分析,提出了推广低压管道地面灌溉节水技术的灌溉水价合理补偿标准。     

茄子水肥耦合研究进展

在农业生产中,水分和肥料是不可或缺的两大基本要素。水肥耦合将水、肥有机结合,通过二者的协同效应实现作物高产优质目的。在分析水资源紧缺和肥料施用不合理的现状基础上,回顾了水肥耦合的发展历程、定义及水肥耦合灌溉模式,阐述了水肥耦合对茄子生长形态、光合特性、产量和品质等影响的研究进展。结果表明,水肥耦合是节约水肥资源,降低环境污染,实现茄子高效优质增产的有效措施。深入探究茄子水肥耦合机制,构建多因素水肥耦合模型,寻求最佳水肥配比实现精准化灌溉,可为指导茄子合理的水肥管理并使茄子达到高效优质生长提供参考。     

基于云平台的智能水肥一体机控制系统研发

针对目前滴灌水肥一体化技术推广应用中普遍存在的管理模式粗放、自动化程度低、水肥浪费严重的现状,以智能水肥一体机控制系统开发为研究对象,借助于无线通讯技术、传感器技术及自动控制技术等现代技术开发了一套可以通过远程和本地两种相对独立的模式实现对施肥配方、施肥程序及轮灌编组等灌水施肥过程调控的控制系统。实测结果表明,控制系统有效性达98.3%以上,较传统水肥管理模式节省人工80%以上,有效提高田间水肥管理的自动化程度和精细化水平,符合现代农业的发展需求。      

基于PLC的自动灌溉施肥监控系统设计

随着自动化技术在农业生产应用中的不断深入,自动灌溉施肥技术在农业灌溉中的应用越来越广泛,但在实际使用过程中,由于无法准确获取农田含水量和肥料含量,容易造成水资源的浪费及农田肥料匮乏或过饱和,影响农业生产.为此,设计了基于PLC的自动灌溉施肥监控系统,对自动灌溉施肥系统的工作原理进行简要分析,完成了自动灌溉施肥监控系统总...     

水肥一体化技术发展现状与对策

水肥一体化技术是结合土壤基础与作物需求规律,将液态肥和灌溉水混合,经可控管网定时、定量、按比例提供给栽培作物,具有显著节本、增效、环保功效。其配置物联网和自控装备,可实现智慧型现代农业技术。介绍了我国水肥一体化技术应用概况、存在的问题,并提出相应对策,对推动农业现代化发展,提升农业生产力意义重大。     

水田灌排一体化系统的开发与应用

分析国内外农业灌溉和排水领域发展的研究现状和目前常见的灌排装置的特点,针对中国灌溉排水研究领域对节水灌溉、控制排水设施的迫切需求,提出了水田灌排一体化系统的设计方案.该系统能根据农作物不同时期对水位的需求,充分利用灌溉和降雨的水量,较为精确地控制水田的灌溉和排水水位,解决了原有灌排设备无法同时实现灌溉和排水自动控制的难题.实际应用结果表明,水田灌排一体化系统试验区和对照区相比,降雨量增加利用150 mm,降雨利用率提高21%,减少灌水量21%;水稻亩产量增加4.3%;提高肥料的利用效率,减少农业面源污染.该系统结构简单、操作方便,具有可观的经济、生态效益和广阔的应用前景.     

电气自动化技术在灌溉管理中的创新及应用

我国作为农业大国，农业生产水平的高低直接决定国民经济水平的高低。所以，坚持科技发展观来创新发展农业生产是非常必要的。以电气自动化技术来说，将其科学合理地应用于灌溉管理之中，能够促进农作物良好生长，同时有效节约水资源。基于此，该文将着重分析电气自动化技术在灌溉管理中应用的重要意义，进而探讨如何在灌溉管理中创新应用电气自动化技术，并提出可行性的意见，希望对于提高我国农业生产水平有所帮助。      

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。     

水肥一体化技术发展概况问题与对策研究

我国是水资源严重匮乏和分布极不均衡的国家，人均水资源占有量仅占世界平均数的1/4；且分布不均匀，长江以南占81％，以北仅占19％；全国1/7的水资源匮乏城市人均仅有500m3，是人均水资源警戒线1000m3的50％；人均年再生水拥有量已逼近周期性水荒临界指标1700m3［1］。传统农业的大水漫灌和过度增施化肥，既明显浪费了水肥资源，又严重破坏了土壤结构和农业环境。故而国家把资源节约型和环境友好型的农业建设做为传统农业改造和现代农业发展的重要标志和战略方针。水是命脉，肥是基础，所以水肥一体化管理技术尤显重要，而机械化、智能化生产技术则是推动现代农业发展和规模化经营的关键，明显提高水肥资源的利用效率，满足农作物不同生育阶段对水分和养分的需求，达到栽培作物增产增收和品质改良之目的，实现农业节本增效，推动传统农业向现代化农业转变，促进乡村振兴、农业增效、农民富裕，提升农业生产力之愿景。     

蓝莓温室智能水肥一体化系统构建

蓝莓基地传统的灌溉施肥方式,不仅水肥利用率低,造成大量浪费,带来环境污染,还导致农产品品质的降低,制约我国现代农业的健康发展。针对上述问题,利用无线传感器物联网监控技术和自动控制技术相结合,基于蓝莓生长环境和水肥需求的规律,构建包括环境信息采集系统、智能化服务平台、灌溉施肥系统以及环境调节设备,可实时监测蓝莓生长环境与生长发育状况,并根据蓝莓生长模型与精准算法及时按需足量实现对蓝莓的灌溉施肥与生长发育智能化控制的蓝莓温室智能水肥一体化系统。试验结果表明设计的智能水肥一体化系统用于蓝莓种植可节水35%~45%,节肥25%~35%,蓝莓增产10%~15%,减少60%以上劳动力,降低农业污染。     

大田移动式精量配肥灌溉施肥一体机设计与试验

为提高大田施肥精度和水肥利用效率,进一步促进灌溉施肥技术在大田中的应用,设计了大田移动式精量配肥灌溉施肥一体机并进行样机试验。首先,对一体机的移动式行走架、精量配肥装置和首部枢纽装置进行机械设计。其次,基于作物不同生长期所需水肥量,结合实时测定土壤墒情信息,设计3段式全自动灌溉施肥时间分配模型和母液浓度动态计算方法;建立母液浓度动态调控数学模型,针对不同类型颗粒肥溶解时间差异问题,设计一种含Smith预估器的PID切换控制方法快速稳定母液浓度,并通过Simulink对控制方法进行仿真验证;在此基础上,设计并实现一体机的中央控制系统,集成灌溉施肥时间分配模型和母液浓度动态调控方法,实现全自动灌溉施肥功能和母液浓度精准调控;最后,在大田环境中对试制样机开展灌溉施肥试验,测定注肥口电导率(EC)响应曲线并进行分析,结果表明:EC响应曲线呈3段式变化,表明一体机能够按设计的时间分配模型对大田作物进行全自动作业;施肥阶段EC值平稳,误差波动幅度小,过渡时间短、坡度陡、超调量小,表明针对不同类型的颗粒肥,提出的切换控制方法可以快速稳定母液浓度。     

基于ZigBee技术的棉田滴灌监测与控制系统

设计开发了基于ZigBee无线传感网络技术的棉田滴灌监测与控制系统。该系统通过无线传感网络实时采集土壤环境信息,使用自适应加权融合算法对各节点土壤湿度数据进行融合,根据融合数据发送电磁阀控制命令,完成实时监测自动灌溉;结合棉花不同生育期对需肥量和施肥浓度的要求,根据灌溉水量设置注肥比例,系统通过无线传感网络实时采集液态肥流量,实时监控施肥量,并根据施肥量发送施肥电磁阀控制命令,完成水肥一体化灌溉。工作过程中,系统可以将传感器采集的数据通过ZigBee无线网络协调器传输给上位机并实时显示和存储。通过试验验证,该系统可以按照设计要求实现灌溉和施肥的自动控制与检测。