自动控制技术在果园自动喷灌系统中运用的设想

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1、.自动控制在果园自动喷灌系统中运用的设想摘要：本文从微喷灌系统、灌溉自动化控制系统、果园微喷灌的全自动控制设计等方面作了详尽的阐述，提出果园自动喷灌系统工程建设、果园微喷灌自动化的一些设想。关键词：计算机自动化电磁阀果园微喷灌系统1果园自动喷灌系统简介果园是农业高科技的结晶，果同主要种植柑桔、葡萄、水蜜桃、茶等低矮果树，大型果园面积一般规模有几百或近千亩，丘陵区园地地势起伏较大，高差不均，运用传统灌水方式很难进行系统灌溉，不能保证满足果树的需水量，而先进的微喷灌系统具有节水、降温、除尘、防霜冻、调节田间小气候、

2、灌水质量高、增产效果好等优点，对土壤、地形和作物适应性强，防堵塞。充分利用小水源，由低处水库或河流中取水，经过过滤加压，然后由遍布全园的各种管道把带有肥料、除虫剂的水准确地送剑每片需水地果树中，保证果树的正常需水，利于施肥、喷洒除草剂、节省能耗，且操作简单，易于实现自动控制，全园使用微机自动检测控制电磁阀的开启，能精确实现果树的轮灌、对灌水时间和灌水量实现有效的控制，从而实现全园果树系统自动化。2微喷灌系统微喷灌是一种管道输水的局部灌溉，水一直送到作物根部附近。几乎适应各种复杂地形。它通过低压管道系统将有压水(

3、低压小流量)送到作物根部附近，用微喷头或微喷带将灌溉水喷洒在土壤表面，利用空气作为配水介质，以吸水方式湿润土壤而进行灌溉的一种新型灌水方法。2．1果园自动喷灌系统的组成常见的果园自动喷灌系统主要由地面系统、树上系统、悬挂系统、地下系统组成。完整的系统由水源部分、输配水设备、首部枢纽、各级管道和尾部设备灌水器(微喷头等)以及流量、压力控制部件和测量仪表等组成，2．2设计原则微喷灌系统设计，通常应遵循以下主要原则：①必须满足果园果树生长对水分的要求；②灌溉系统设计应结合耕作实际，便于操作；③...应使所选择的灌水方

4、法既能满足果树灌溉要求，又不因灌溉而造成病害、虫害的发生；④灌溉系统设计时应考虑施肥及喷药装置；⑤应使灌溉系统在满足灌溉要求的同时，工程建设的综合造价最小。2．3设计步骤①收集地形、土壤、气象、水源、果树种植、果园环境等方面的资料。②根据果树种类、种植制度、种植季节、水源、灌溉保证率、果园设施等情况选择灌水方法。③系统的管道分干管、支管和毛管等三级，布置时于、支、毛三级管道要求尽鼍相互垂直，以使管道长度和水头损失最小。④微喷灌灌溉制度的拟定。包括：灌水定额、设计灌水周期、一次灌水延续时间、控制灌溉面积大小的计算

5、、管网水力计算、管道系统设计等。3灌溉自动化控制系统微喷灌系统能很方便地实现自动控制，实现节水灌溉，这也是实现农业现代化的要求。全自动控制系统：系统通过预先编制好的控制程序和根据反映果树需水的相关参数自动启闭水泵和电磁阀，按一定的轮灌顺序进行自动灌溉。自控系统包括中央控制器、电磁阀、传感器(土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等)、通讯线路及工程部分的灌水器、管道、管件及水泵、电机等装置。3．1微喷灌自动控制的方法微喷灌自控系统的基本控制方法有：时间控制、水量控制和反馈控制三种。时间控

6、制系统是按顶定好的时间放水或关水；水鼍控制系统是按照设计的配水方案(配水量)放水或关水；反馈控制系统是根据灌I垤内湿度感受器的反应，将信号传送到首部控制枢纽部分来关水或放水。本系统采用反馈控制实现自动控制。利用计算机管理系统，运用专川的微喷灌系统自动检测软件，实时或定时通过有线或无线数据传输网络和数据采集控制设备，采集田间土壤水分、土壤温度、空气温湿度等数据，检测果同十壤水分状态和特征指标、果树水分含量指标、气象变化趋势，根据果树对水分的需求和七壤墒情制定出合理的灌溉计划和果园管理计划。3．2果园管理计划果园.

7、..管理软件系统为用户提供每一块农田的土壤水分状况图、十壤水分含量、日水分利用量、制定合理的灌溉管理决策、对不同的果园区进行灌溉优先排序。并存储数据资料、运算处理、显示输出。3．3灌溉计划允许灌溉管理者根据果树水分需求和果树对灌溉的反应制定合理的灌溉计划。微喷灌系统灌溉计划一般是指确定何时进行灌溉及应该的灌溉量。果树的需水量随树种、土壤类型、气候条件及栽培管理、生理特征的差异而不同。根据果树生长期(花前、花后、花芽分化及休眠期)内各个物候期的需水要求及当时的土壤含水量，确定果树的灌水时间，制定不同的灌水定额和灌

8、水计划。果树在各个物候期内的灌水次数与灌水量随降雨量及降雨在时间上的分布而定。主要取决于各个时期的降水量和十壤的水分状况。冈此，当土壤含水量接近田间持水量的50％应灌水，以确保土壤水分总是保持作物生长所需的最佳含水量。通过软件计算下一次微喷灌的日期和准确的灌水量。通常采用水分中子测节仪、张力计作为启动和关闭水泵的工具。3．4实现目标的设想3．4．1设想(土壤墒情监测和灌水预报相结合)管