噴灌量與噴灌形狀的精確控制方法及技術(shù)
時(shí)間:2008-06-25 15:23:00來源:yangliu
導(dǎo)語:?通過單片機(jī)控制變頻器從而改變潛水電泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,對(duì)噴頭的出口流速進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)噴射距離的控制。
摘要:通過對(duì)精確噴灌方法的研究,研制了單片機(jī)控制的精確噴灌系統(tǒng),該系統(tǒng)通過單片機(jī)控鍘步進(jìn)電機(jī)從而控制單噴頭的轉(zhuǎn)動(dòng);同時(shí)通過單片機(jī)控制變頻器從而改變潛水電泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,對(duì)噴頭的出IZl流速進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)噴射距離的控制。在給定形狀的區(qū)域內(nèi)各操作單元按給定的噴水量進(jìn)行精確噴灌,達(dá)到在噴灌形狀和區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)各操作單元噴水量調(diào)控的目的。經(jīng)初步試驗(yàn)表明,該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)噴灌量和簡單噴灌形狀的控制。
關(guān)鍵詞:精細(xì)農(nóng)業(yè);精確噴灌;控制系統(tǒng)
引言
我國是世界上水資源最為貧乏的l3個(gè)國家之一,人均水資源量僅為世界平均水平的1/4,水資源缺乏已成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的最大限制因素。我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)灌溉用水量約占全國總用水量的70以上,而由于灌溉技術(shù)落后以及管理水平較低致使灌溉水利用系數(shù)只有0.3~0.4(發(fā)達(dá)國家為0.7~0.75),即我國每年3800億m。農(nóng)業(yè)灌溉用水中,就有約2470億m。的水因滲透、蒸發(fā)等原因而損失。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工業(yè)和城市用水的增加,農(nóng)業(yè)用水資源不足的矛盾將進(jìn)一步突出。
噴灌是被應(yīng)用較多的一種節(jié)水方法,但是傳統(tǒng)的噴灌思想是要使水噴灑均勻,而且噴灌的范圍都是規(guī)則的。在實(shí)際生產(chǎn)中,同一地塊土壤的含水量存在很大的差異性,所以均勻噴灌并不是最理想的;而且田塊也往往不規(guī)則。因此,根據(jù)田間土壤條件實(shí)施“區(qū)別對(duì)待,按需噴灌”,以及實(shí)旎“按形噴灌”,即對(duì)水的噴灌量及噴灌范圍進(jìn)行精確控制成為本研究的主要內(nèi)容。
[b]1 噴灌控制系統(tǒng)方案
1.1 控制系統(tǒng)方案[/b]
該系統(tǒng)由潛水電泵、連接裝置及單噴頭、變頻器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、系統(tǒng)控制主板、檢測(cè)及變送裝置等組成。其中步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置主要用來完成對(duì)噴頭的噴射角度進(jìn)行控制(噴射角度);變頻器用來調(diào)節(jié)潛水電泵交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速,通過變頻器改變潛水電機(jī)的轉(zhuǎn)速,則噴射距離隨之改變,其方案示意圖見圖1。
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