目前,我國農業生產方式正在逐步發生轉變,規模化的生產合作社以及現代農業 科技園等不斷出現,作為一種高端的自動化滴灌技術,實用性和觀賞性兼具的智能滴灌得 到了發展和應用。近年來,為克服國外智能滴灌產品壟斷國內市場的不良現象,我國也開展 了一定的智能滴灌系統研發工作。
溫室水肥一體化智能灌溉系統,包括動力源、水源、施肥加氣單元,滴灌單元、檢測單元、溫室數據控制器和智能移動終端,該灌溉系統采用了清潔能源的動力源,減少了農田生產的電力投資,經濟環保;通過溫室數據控制器采集檢測單元以及傳感器數據從而控制水源、施肥加氣單元以及滴灌系統,實現了自動灌溉、施肥、加氣、保暖;智能移動終端通過無線網絡連接無線通訊器從而獲得土壤的水分、鹽分、溫度以及作物生長情況等信息并能對溫室數據控制器的整個自動化作業進行監控。
太陽能智能滴灌控制系統,該裝置中土壤濕度傳 感器和數據采集電路相連,數據采集電路、按鍵輸入模塊、電磁閥及其控制電路、增壓栗及 其控制電路、液晶顯示模塊、數據存儲單元分別和單片機控制系統相連,光伏組件和蓄電池 通過控制器和單片機控制系統相連。土壤保暖系統,包括原水桶,水處理器,凈水桶,微納米曝氣機,灌溉桶,水栗,電鍋爐,灌溉 主管道,地下散熱管,灌溉桶以及電磁閥,原水桶與水源相接,原水桶連接水處理器,水處理 器連接原水桶回水口,水處理器連接凈水桶,凈水桶連接微納米曝氣機,凈水桶連接第一 水泵,第一水栗連接灌溉桶上部,灌溉桶底部的出水口與第二水泵連接,第二水泵連接電鍋 爐,還連接灌溉主管道,灌溉主管道安裝有一文丘里注肥機,電鍋爐連接地下散熱管,熱水 管道連接灌溉桶。電磁閥、水泵、電鍋爐、水處理器、微納米曝氣機與可編程控制器電連接。 上述智能滴灌技術尚未考慮如下問題:(1)規模化的農田一般距居住區較遠,電網輸送困難 且不經濟,農業灌溉電力配套問題一直比較突出,需要合理利用其它能源作為滴灌的動力 源;(2)作為一種能有效調控農作物生長環境的灌水技術,滴灌正體現集成化的發展趨勢, 利用滴灌系統灌水、施肥、加氣、保暖等己有一定研究,有待建立滴灌水肥智能灌施系 統;(3)智能灌溉多采用中央控制器進行監測且多僅關注土壤水肥情況,農戶往返查看費時 費力且無法注意作物長勢等情況;(4)低能耗、智能化一直是滴灌技術發展趨勢,需要不斷 深入探討合理減少灌溉能耗的問題。溫室水肥一體化 智能灌溉系統,該系統采用了清潔能源作為動力源,解決灌溉電力配套問題,經濟^環保,系 統能耗低;采用溫室數據控制器實現整個系統智能化控制,通過智能移動終端對整個自動化作業 進行檢測控制。
水源包括水窖、太陽能熱水器、水箱和水井,其中水窖設置在溫室外地勢較低的地 方,可用于儲存雨水,以節約用水。當水窖中水位過低時,水窖中的水位傳感器會將水窖中 的水位信息傳送到溫室數據控制器,溫室數據控制器會發出指令開啟水栗,從水井自動向水窖補水。太 陽能熱水器通過太陽能將水保暖,從而為滴灌單元提供熱水源,環保節能。水窖、太陽能熱 水器、水箱通過三通管相連接,三通管的三個端口分別設置第一電磁閥、第二電磁閥和第三 電磁閥以分別控制太陽能熱水器、水箱和水窖中水流的方向;水箱還設置溫度傳感器,水箱 內的溫度傳感器將水箱中的溫度信息傳送到溫室數據控制器,當水箱實測溫度信號低于設定溫 度信號時,溫室數據控制器發出指令控制開啟第一電磁閥和第二電磁閥從而使太陽能熱水器中 的熱水流入水箱中,當水箱內的溫度達到設定值時,溫室數據控制器發出指令控制關閉第一電磁 閥和第二電磁閥;同理當水箱的實測溫度信號高于設定溫度信號時,溫室數據控制器發出指令開 啟第二電磁閥、第三電磁閥和增壓泵,從而使水窖中的水流入水箱中,當溫度達到設定值 時,溫室數據控制器發出指令控制關閉第二電磁閥和第三電磁閥,從而實現對水箱中的溫度進行 自動控制。