水肥一體化智能灌溉系統_智能灌溉系統商牛農機商城
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      水肥一體化智能灌溉系統

      來源:智能灌溉系統

      導讀: 智能水肥一體化灌溉系統全面解析:農業物聯網技術不斷的發展,更加推進了水肥一體化的在農業物聯網中的應用。水肥一體化智能灌溉系統可以根據不同作物的需水、需肥規律以及土壤養分含量情況和環境狀況,自動對水、肥 ...



      智能水肥一體化灌溉系統全面解析:


      農業物聯網技術不斷的發展,更加推進了水肥一體化的在農業物聯網中的應用。水肥一體化智能灌溉系統可以根據不同作物的需水、需肥規律以及土壤養分含量情況和環境狀況,自動對水、肥進行檢測、調配和供給,在提高灌溉用水使用率的同時又實現了對灌溉、施肥的定時、定量控制,不僅僅能夠節水節肥節電,而且還能夠減少勞動力的投入,降低人工成本。


      該系統可廣泛應用于大田、旱田、溫室、果園等種植灌溉作業。



      二、水肥一體化系統原理圖


      水肥一體化技術是將澆水與施肥合二為一的智慧農業新形勢,借助壓力系統(或地形自然落差),將肥料按土壤營養含量和作物品種的需肥規律和特性,配兌成的肥液與灌溉水一同,經過管道系統供水、供肥,使水肥相融后,經過管道、噴槍或噴頭構成噴灌、平均、定時、定量,噴灑在作物發育生長區域,使生長區域土壤一直堅持疏松和適合的含水量,同時依據不同的作物的需肥特性,土壤環境和營養含量情況,需肥規律狀況停止不同生育期的需求設計,把水分、營養定時定量,按比例直接提供給作物。



      水肥一體化系統通常包括水源工程、首部樞紐、過濾系統、田間輸配水管網系統和控制軟件平臺等局部,還會配套田間氣候監測站、土壤墑情監測站。在實踐消費中由于供水條件和灌溉請求不同,水肥一體化自動施肥系統可能僅由局部設備組成。



      水源工程


      江河、渠道、湖泊、井、水庫等均可當做灌溉的水源,只需水質符合灌溉需求。為了充分應用各種水源灌溉,有時會修建引水、蓄水和提水工程,以及相應的輸配電工程。上述這些統稱為水源系統。


      水源工程主要觸及的控制系統有水泵啟??刂葡到y,蓄水池水位遠程監測系統等。依據泵房內的水泵、管路等,可按照不同要求靈活設計。



      水泵變頻控制系統


      首部樞紐系統


      其首部樞紐系統主要包括水泵、過濾器、壓力和流量監測設備、壓力保護裝置、施肥設備(水肥一體機)和自動化控制設備。首部樞紐擔負著整個系統的驅動、檢控和調控任務,是全系統的控制調度中心。



      過濾系統


      過濾設備是水肥一體化應用所必備一部分,部分使用者錯誤的認為井水或其他水源很干凈,不需要過濾,而事實上井水經常含有粗砂、細砂和一些化學物質,很容易堵塞滴頭。



      因此,必須根據水源、水質、灌水器流道尺寸等精心選擇過濾設備。我們常用的過濾器有砂石過濾器、離心過濾器、疊片過濾器等。



      水肥一體機


      對于水肥一體機來講,智能水肥灌溉系統是它的核心。也就是所謂的自控系統,該系統通過計算機技術、傳感檢測技術、微處理器技術、等信息化技術實現水肥供應的自動管理和分配系統依據用戶設定好的施肥比例、施肥時間及循環形式、EC/pH均衡條件等各種邏輯組合,由控制器經過一組注肥器電磁閥門和一套EC/pH監測系統適時適量定比例地將將各種肥料注入到灌溉管道中,自動完成施肥任務,合理控制水肥供給。


      用戶可以通過操作觸摸屏對水肥機進行操作。灌溉程序設置


      1)手動操作

      A、在主界面選擇手動畫面;

      B、點擊進入手動控制界面;

      C、在手動控制界面可以手動點擊相對應施肥閥或者灌區閥,即可自由開關。



      2)自動操作

      A、在主界面選擇灌溉時控;

      B、點擊進入灌區時控;



      在灌區設置界面可以設定灌溉啟動時間,灌溉時長,同一灌區每天可設定三次灌溉次數。如需施肥將對應施肥通道打開即可


      輸配水管網系統


      由干管、支管、毛管組成。干管普遍使用PVC管材,支管一般使用PE管材或PVC管材,管徑依據流量分配置,毛管目前多選用內鑲式滴灌帶或邊縫迷宮式滴灌帶;部及大口徑閥門多采用鐵件。干管或分干管的端進水口設閘閥,支管和輔管進水口處設球閥。


      輸配水管網的作用是將部處置過的水, 依照請求保送到灌水單元和灌水器,毛管是微灌系統的末一管道,在滴灌系統中,即為滴灌管,在微噴系統中,毛管上裝置微噴頭。



      無線閥門控制系統


      經過對種植區土壤墑情信息、小氣候信息和作物長勢信息的實時監測,采用無線或有線技術,完成閥門的遙控啟閉和定時輪灌啟閉。依據采集到的信息,分別當地作物的需水和灌溉輪灌狀況制定自動開啟水泵、閥門,完成無人職守自動灌溉,分片控制,預防人為誤操作。


      閥門控制終端直接與管網布置的電磁閥相銜接,接納到田間工作站的指令后對電磁閥的開閉中止控制,一套閥門控制終端可控制多個電磁閥。



      微噴灌


      微噴灌是利用折射、旋轉、或輻射式微型噴頭將水均勻地噴灑到作物枝葉等區域的灌水形式,隸屬于微灌范疇。它是在滴灌和噴灌的基礎上逐步形成的一種新的灌水技術。微噴灌時水流以較大的流速由微噴頭噴出,在空氣阻力的作用下粉碎成細小的水滴降落在地面或作物葉面。由于微噴頭出流孔口和流速均大于滴灌的滴頭流速和流量,從而大大減小了灌水器的堵塞。微噴灌還可將可溶性化肥隨灌溉水直接噴灑到作物葉面或根系周圍的土壤表面,提高施肥效率,節省化肥用量。


      微噴灌主要適用于地面灌溉或其他灌水方式難以保障的保護地特種作物,如溫室育苗、花卉栽培或觀賞作物對濕度有較高要求,用微噴灌或霧灌可直接實現對作物的灌溉或調節保護地室內環境濕度或溫度;或通過微噴灌實現清洗作物葉面灰塵等。



      微噴灌系統


      根據微噴灌系統的可移動性,可將微噴灌系統分為固定式和移動式兩種。


      固定式微噴灌系統的水源、水泵及動力機械、各級管道和微噴頭均固定不動,管道埋入地下。其特點是操作管理方便,設備使用年限長。


      移動式微噴灌系統是指輕型機組配套的小型微噴灌系統,它的機組、管道均可移動,具有體積小、重量輕、使用靈活、設備利用率高、投資省、便于綜合利用等優點,但使用壽命較短、設備運行費用高。



      微噴灌系統主要由水源、首部、管網和微噴頭等四部分組成。系統還包括各級管道的控制設備。


      (1)水源


      微噴灌的水源應為符合農田灌溉水質要求的地上水或地下水,如河、渠、水庫、塘壩、井、泉等。


      (2)控制中心


      控制中心位于微噴系統的首部,所以也稱首部樞紐。主要包括水泵、動力機、過濾器、化肥罐、閥門、壓力表、水表等設備。


      (3)管網系統


      管網系統為輸水管道和配水管道的總稱,一般分為干管、支管、毛管和連接管等級數,其作用是將經過控制中心處理的水按灌溉的要求輸送到田間各微噴頭。


      (4)微噴頭


      微噴頭是整個微噴灌系統的關鍵系統的關鍵設備,其作用是把壓力水噴灑到作物根部附近的土壤表面。



      微噴頭及過濾器


      微噴頭的分類與結構特點微噴頭是微噴灌系統中的重要部件,它直接關系到噴灑質量和整個系統運行是否可靠。按現有的微噴頭的結構形式和工作原理,微噴頭一般分為射流式、離心式、折射式和縫隙式四種。 


      目前,保護地微噴灌工程上最常用的微噴頭主要有折射式和射流式兩種。折射式沒有旋轉部件,一般又稱為固定式微噴頭;而射流式則不同,噴頭在噴水的同時也在不停的旋轉,故又稱之為旋轉式微噴頭。微噴頭的工作壓力一般為50~2000干帕,噴嘴直徑為0.8~2.2毫米,噴水量一般小于240升/小時。



      微噴灌系統優點:


      (1)節省能源 


      微噴頭的設計工作壓力一般在15~20m水頭之間,又是局部供水,與噴灌相比大大減少了系統的供水量和揚程,節省能源的作用十分明顯。


      (2)節約用水


      灌溉水的利用效率高。微噴灌的節水主要體現在減少含水土壤面積、控制灌水深度,減少蒸發和滲漏損失。


      (3)系統組合性能強 


      主要體現在通過調整噴嘴和分水器,形成多種噴灑直徑和降雨強度的組合,從而適應了果樹從幼樹生長為成樹的不同需要;某些情況下微噴灌系統還可以很容易地轉化成滴灌系統;微噴頭可隨時調整其工作位置,如樹上、行間或株間等??捎糜谒室惑w化技術中。


      (4)控制雜草生長 


      當噴灑水直徑不超過樹蔭覆蓋時尤為明顯,暴露在陽光下的地面得不到水分供應,雜草相應減少。



      (5)可控制葉面潮濕 


      對于使用污水和咸水灌溉時,可防止損害作物葉子,相反當需要濕潤葉面或改善田間小氣候時,可將微噴頭移至樹冠上,還可用以防止霜凍災害。


      (6)受風的影響小于噴灌系統且對田間作業的干擾小


      因微噴頭工作位置低,噴灑仰角小,在多風季節仍可作業。因管道和微噴頭便于移動,不影響田間農機作業。



      (7)降低系統投資


      因為采用了低壓小流量的供水方式,對系統供水能力的要求降低了,從而使各級管道的口徑減小,并降低了管材的壓力等級,減少了系統的動力功率,使系統的總投資大大下降。節約勞力,容易實現自動化。



      (8)適用于多種地形,特別適應我國的客觀情況。



      (9)對鹽堿土壤上的作物,可利用微噴灌在作物根系區創造一個低鹽濃度的區域,保證作物的正常生長。 



      微噴灌系統廣泛應用于蔬菜、花卉、果園、藥材種植場所,以及扦插育苗、飼養場所等區域的加濕降溫。

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