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解決方案

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水肥一體化技術設計方案

水肥一體化是將灌溉與施肥融為一體的創新農業新技術。水肥一體化是借助壓力系統(或地形自然落差),將可溶性固體或液體肥料,按土壤養分含量和作物種類的需肥規律和特點,配兌成的肥液與灌溉水一起,通過可控管道系統供水、供肥,使水肥相融后,通過管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時、定量,浸潤作物根系發育生長區域,使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量,同時根據不同的作物的需肥特點,土壤環境和養分含量狀況;蔬菜不同生長期需水,需肥規律情況進行不同生育期的需求設計,把水分、養分定時定量,按比例直接提供給作物。

土壤墑情系統

根據土壤墑情監測規范要求進行設計,不僅可實時監測墑情的最主要參數——土壤水分,還可根據用戶需求增加探頭,監測土壤溫度和土壤電導率,土壤PH值等以及空氣溫度濕度,光照強度,風速風向,二氧化碳,雨量等信息,而水肥一體化控制是以土壤墑情測試數據作基礎依據的。

創新水肥一體化系統的功能和優勢

2.1水肥一體化系統功能和功效

一套分布式網絡控制計算機系統,可控制整個園區,無論是玻璃溫室還是連棟溫室棚和露地;

 一套系統同時控制整個園區的水肥一體化和環境參數監測監控;   

該系統具有本地與遠程兩類監控功能,集成了園區環境、水肥一體化灌溉調控系統及遠程監控系統。

2.1.1 本地監控

在園區管理系統操作界面上,可以顯示系統組成結構圖、蔬菜種植環境、氣象信息、土壤環境信息及各灌區施肥灌溉運行信息等。同時,中央監控與管理系統調控園區環境與水肥一體化系統,促使作物種植與園區管理處于最佳運行狀態。

系統建立管理問責制度,可以通過手機移動模塊監控園區。其一可以通過手機查詢灌溉狀態,如當天的灌溉量、施肥狀況等;其二現場報警通知,當發生故障和緊急狀況時,自動報警,把報警信息發送到相關管理人員手機上,嚴重報警會撥打電話通知,防止了因故障或事故擴大造成的經濟損失。并且系統會記錄所有發出的報警信息,若管理員接到報警信息后,未能及時到現場處理,可通過手機報警查詢找到責任人問責。

遠程監控

中央監控管理系統支持遠程功能。主要包括:

遠程監控;

遠程設備診斷與維護;

使用手機訪問中央監控管理系統

使用平板電腦訪問中央監控管理系統。

管理人員通過手持設備手機、平板電腦等訪問中央監控管理系統。在園區內敷設無線網絡手機或手持式平板電腦接入wifi、3G等網絡后,上網輸入用戶名和密碼,登錄監測系統,便可查看園區的種植信息、園區的環境氣象狀況、園區的灌溉狀態,進行環境與灌溉施肥的控制。

水肥一體化系統的優勢

1. 這項技術的優點是灌溉施肥的肥效快,養分利用率提高??梢员苊夥柿鲜┰谳^干的表土層易引起的揮發損失、溶解慢,最終肥效發揮慢的問題;尤其避免了銨態和尿素態氮肥施在地表揮發損失的問題,既節約氮肥又有利于環境保護。

2. 水肥一體化技術使肥料的利用率大幅度提高。

3. 水肥一體化技術通過人為定量調控,滿足作物在關健生育期“吃飽喝足”的需要,杜絕了任何缺素癥狀,因而在生產上可達到作物的產量和品質均良好的目標。

4. 大幅度節水,設施灌溉比傳統大水漫灌節水50%以上,其中滴灌最省水。

3 系統方案設計

水肥一體化技術要領

水肥一體化是一項綜合技術,涉及到農田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面,其主要技術要領須注意以下幾方面:

3.2.1   農業物聯網系統功能

農業解決方案在硬件網絡的基礎上構建,層次化和模塊化技術搭建。

各模塊功能如下:

農業物聯網模塊:組織本地智能無線網絡,與GPRS/3G/4G以及WiFi通訊的網關;接受外來請求和命令,并交相應模塊執行;定時向智慧農莊服務器或云平臺發送傳感器數據。

土壤墑情監測模塊:實時監測土壤墑情及地溫;

氣象站模塊:實時監測本地空氣溫度濕度、風力風速、光照度、蒸發量及降雨量等氣象信息,計算并發布ET0;

溫室環境監測模塊:溫室的土壤溫度、土壤水分、空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、光照度實時監測;

溫室控制模塊:控制溫室卷簾、補光燈、通風扇、CO2發生器等設施;

灌溉控制模塊:實現對灌溉泵啟/停/延時的控制、灌溉水量的計量和主管壓力監測;

水位的設定,自動控制蓄水池保持在合適的水位,不發生抽干和溢出;

滴灌小區模塊:控制每個滴灌小區的電磁閥,并返回電磁閥的狀態;

中心支軸式噴灌機控制模塊:接管原中心支軸式噴灌機對噴灌機行走/停止,正/反轉以及行走速度比和報警及應急控制;

水肥一體化模塊:精量控制液體肥下入溶肥池,自動攪拌混合,精量控制水肥比例注入灌溉主管道;

3.3.2土壤墑情及農田氣象采集分析系統

土壤墑情監測系統能夠實現對土壤墑情(土壤濕度)的長時間連續監測。用戶可以根據監測需要,靈活布置土壤水分傳感器;也可將傳感器布置在不同的深度,測量剖面土壤水分情況。系統還提供了額外的擴展能力,可根據監測需求增加對應傳感器,監測土壤溫度、土壤電導率、土壤PH值、地下水水位、地下水水質以及空氣溫度、空氣濕度、光照強度、風速風向、雨量等信息,從而滿足系統功能升級的需要。 土壤墑情監測系統能夠全面、科學、真實地反映被監測區的土壤變化,可及時、準確地提供各監測點的土壤墑情狀況,為減災抗旱、施肥灌溉提供了重要的基礎信息。

 

 

 

 

 

 

 

 

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