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  针对连栋温室内作物种植水肥需求特点及节水灌溉工程中能源消耗高、水资源浪费、劳动力短缺等一系列问题,武汉市农科院农业机械化科学研究所开发出通用性较强的小型太阳能灌溉系统。采用太阳能电池板作为灌溉控制系统的主要能源供给,结合水肥耦合技术,开发一套基于ZigBee无线传感器网络的灌溉控制系统。该系统利用传感器监测空气温湿度、光照强度、土壤湿度的变化,通过无线网络将数据信号反馈给控制终端,做出灌溉响应,满足用户对灌溉系统快速、环保、节能、经济的要求。

  小型太阳能灌溉系统主要包括:电源系统、水肥耦合系统、控制系统等三个部分。下图为小型太阳能灌溉系统的结构框架图。

  实验地点为武汉市黄陂区农业机械化科学研究所武湖基地连栋温室种植地内,通过温室内的风机、湿帘、内外遮阳网等人为设置空气温度、湿度、光照强度、土壤湿度等参数,测试数据在监测中心显示屏上直接读取。通过测试的四个数据与设置参数进行对比,测试数据与设置数据对照。经测试,各数据监测最大误差均不超过3%,说明该系统数据获取和传输准确可靠,无线数据通讯稳定精确,可以正常工作,保证灌溉系统的可靠运行。

  传感器是检测系统的关键部件。准确、快速、稳定地检测和采集空气温湿度、光照强度、土壤湿度的数据信息,对于监控作物生长环境是否为最佳状态,以便适时做出自动灌溉、水肥耦合、以及灌溉综合控制等调节措施的重要依据。

  空气温湿度传感器 :温度-40~+125℃,湿度0~100%;精度:温度±0.3℃、湿度±0.2%。可露地测量,无需标定。

  光照强度传感器:温度工作范围为-30~+70℃;工作电压:2.7~3.6V

  土壤湿度传感器:温度工作范围为-30~+70℃;输出信号4~20mA电流;精度±3%。测量稳定时间为2秒,响应时间小于1秒。

  利用太阳能为灌溉系统提供主要能源,设计出基于无线智能灌溉控制系统,结合水肥耦合技术,根据作物不同生长期用水、用肥需求,能够进行自动水肥灌溉,实现了农业中灌溉智能化、节约化、合理化、环保清洁的发展趋势,并且系统运行稳定、操作简单、使用方便、效率高、应用成本低,具有一定的推广价值和应用前景。返回搜狐,查看更多

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