智能农业灌溉系统方案

每一株植物都有适宜生长的水分。如果水分太高，植物的根就会在土壤中腐烂。如果水分太低，就不能提供植物生长所需的水分。灌溉是在适合植物生长的范围内使土壤含水量最大化的过程。它可以分为三种情况:大于、等于和小于。该系统根据可编程控制器中的可编程程序，按一定的水量自动灌溉。最后，灌溉由系统自动实现，不需要人的直接参与，人的作用只是调节控制程序和检修控制设备。

控制器、传感器、变频器是实现智能灌溉不可缺少的设备。但是为了使整个草坪得到等量的水，草坪要实现均匀智能灌溉，就必须设计一个完整的系统。

一套完整的智能农业灌溉系统由水源、电源、可编程控制器、开关量、模拟量输入、现场仪表、显示面板等组成。

水源：包括各种可使用的水源，如自来水、河流、井水、池塘等。根据到灌区的距离，选择的水源必须有足够的供水是很重要的。

电源模块：稳定可靠的电源供应是整个系统安全可靠运行的重要前提。

显示面板：显示面板上的指示灯使操作人员能清楚地看到系统的运行状态，便于控制和维护。

其他辅助设备：冷却风机、UPS不间断供电等辅助设备对整个系统的改善是必要的，这对提高系统的可靠性和使用寿命有很大的帮助。

智能农业灌溉系统的工作原理和结构。

1.智能农业灌溉系统的工作原理

灌溉系统工作时，湿度传感器采集土壤中的干、湿信号，检测到的湿度信号通过A/D模块转换，将标准电流模拟信号转换为数字湿度信号，输入到可编程控制器。在可编程控制器中，预设50%rh~60%rh为标准湿度值。相对于50%~60%rh，实际测量的湿度信号可分为三种情况：在此范围内、超出此范围和小于此范围。可编程控制器将控制信号传给变频器，变频器根据湿度值，相应调节电机的转速，电机驱动水泵从水源中抽到需要灌溉的水，电磁阀会自动打开，通过主管道和分支管道进行洒水，洒水喷头以各自的宣传角度自动旋转。电磁阀在冲洗结束时自动关闭。为了避免原理水源的喷头不那个提供足够的压力，在电磁阀侧面安装了一个压力表，以确保喷头的水压满足设定的喷灌范围，从而避免了水压不足导致喷头范围缩小的现象。整个系统协同工作，实现草坪灌溉智能化的控制。

2. 智能农业灌溉系统结构

要实现智能灌溉，系统需要可编程控制器、传感器、A/D模块、变频器、电机、水泵、电磁阀、管网等设备。

(1)可编程控制器：负责发出和接收各种运行程序指令，是整个控制系统的中心部分。

(2)传感器：由于设计时间比较仓促，忽略了温度对灌溉的影响，所以不使用温度传感器，只使用土壤水分传感器。传感器接收土壤中的水分信号，以确定是否需要灌溉。

(3)A/D模块：由于可编程控制器不能接收模拟信号，所以有必要将传感器的电压或电流信号转换成数字信号。

(4)变频器：通过改变电机的转速来调节喷灌流量，达到节约用水的目的。

(5)电机和水泵：电机带动水泵从水源抽水，为喷灌系统提供一定的压力。

(6)电磁阀：控制洒水喷头是否洒水。

(7)管网：灌溉系统中输送水的管道。