水库枇杷园区精确灌溉控制系统的研究

论文摘要

目前计算机控制自动灌溉系统多采用的技术为可编程控制器控制,它是以微处理器为核心,综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置,具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点。系统硬件主要由主控PLC、采集器、各类传感器(水分传感器、降水量等)、电缆线、电磁阀、田间微型测量站(大气温度、大气相对湿度、风速、风向、降水量、蒸发量)、控制箱、机井、水泵、主管道、支管、毛管等构成。PLC在水库枇杷园区的精确灌溉控制系统具有诸多优点:(1)精确灌概的原则是根据作物的需肥规律提供养分,需要多少提供多少,根据作物水分平衡原理进行灌溉,达到精确灌溉,使浇地变为浇作物。(2)将灌溉施肥有机结合,合理统筹这两项技术,达到以水促肥,以肥调水,以发挥精确灌溉的最大功效。(3)精确灌溉系统可以调节灌溉水中营养物质的数量和浓度,使其与农作物的需要和气候条件相适应,可以大幅度的提高化肥利用率,提高养分的有效性,促进植物根系对养分的吸收,提高农林用水的利用率,提高作物产量和质量。还可以节省时间、劳动力等费用,增加农林效益。(4)在相同气候条件、相同施肥条件、相同品种、相同种植密度情况下,自动控制灌溉试验枇杷的单产比人工控制灌溉管理的枇杷单产提高了22%,同时枇杷园区的生态环境也得到很好的保护。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外生态精确灌溉发展概况
• 1.3 重点发展节水、节肥精准农林技术体系
• 1.4 枇杷园的灌溉方式及问题解决对策
• 1.5 可编程控制器自动灌溉系统
• 1.6 本课题的主要研究内容
• 第二章 枇杷园区灌溉原理要求和喷灌设计
• 2.1 东圳水库枇杷园区概况
• 2.2 精确灌溉的基本原理
• 2.3 枇杷树和百喜草需水规律与需水量
• 2.4 喷灌的系统喷头的选择与布置
• 2.5 小结
• 第三章 控制系统的设计
• 3.1 技术功能要求
• 3.2 PLC的选择与配置
• 3.3 雨量传感器的选择
• 3.4 土壤水分传感器的选择
• 3.5 模拟量输入/输出单元CPM1A-MAD01
• 3.6 水泵选用
• 3.7 控制水泵交流接触器的选用
• 3.8 直流继电器的选择
• 3.9 电磁阀的选择
• 3.10 控制系统的集成
• 3.11 小结
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 系统控制流程图
• 4.2 系统控制初始化处理
• 4.3 传感器状态检测并通过程序做出相应的动作
• 4.4 系统的可靠性设计
• 4.5 小结
• 第五章 系统试验及对园区生态环境影响的研究
• 5.1 两种不同灌溉方式的灌溉用水量
• 5.2 不同灌溉方式对果园生态环境的影响
• 5.3 不同灌溉方式对果树生长及果实品质的影晌
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 附件:系统控制梯形图
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文