Капельный полив часто предназначен для одного (1) гектара земли, для цитрусовых и источника воды, из которого закачивается вода.
Проектирование состоит из двух основных этапов. Но я не буду вдаваться в технические детали, необходимые для того, чтобы прийти к ним. Так что давайте сразу перейдем к соответствующим деталям.
Важно, однако, знать, что есть два конкретных этапа проектирования, во-первых, проектирование самой системы капельного орошения, затем, во-вторых, ее автоматизация.
Дизайн системы капельного орошения
Существуют две отдельные, но функционально зависимые секции полной системы капельного орошения:
(i) Головное управление:
Она состоит из источника воды, насосного агрегата и механизма очистки оросительной воды, такого как фильтрование, и резервуаров для удобрений, регулирующих клапанов.
В зависимости от источника воды, например, озера, мощность системы должна быть рассчитана таким образом, чтобы ее было достаточно для удовлетворения потребности в воде для сельскохозяйственных культур.
Знание этого принципа является важнейшим ориентиром при определении размеров магистрального трубопровода, по которому вода подается на поле. Бак для удобрений, песочные и гравийные фильтры обеспечивают хорошее качество обработанной воды, которая не будет блокировать капельницы с мелкими отверстиями.
- ii) Компоновка полевых труб
Она состоит из ориентации трубы и расположения полевого блока.
Одно (1) поле Гектар было разделено на восемь (8) блоков (В1, В2, В3, В4, В5, В6, В7 и В8), каждый размером 25м*50м.
Автоматизация спроектированной системы капельного орошения
Компоненты для актуализации автоматизации оросительной системы включают в себя, в частности,
- i) микроконтроллер, который является мозгом системы (один).
- ii) клапаны, которые являются электромагнитными клапанами (их было 8, по одному на каждый из 8 полевых блоков)
iii) полевые устройства, такие как датчики, которые непрерывно измеряют уровень влажности почвы (8).
Выбор подхода к проектированию системы автоматизации был основан на двух функциональных потребностях, а именно.
- a) полностью свести к минимуму вмешательство человека,
б) И гарантировать наиболее эффективное использование воды;
Поэтому был выбран подход с замкнутым контуром управления, соответствующий необходимым требованиям.
В этой замкнутой системе обратная связь с восьми (8) полевых блоков собиралась с восьми (8) датчиков, каждый из которых был стратегически размещен в каждом из восьми (8) блоков.
Система замкнутого цикла дает следующие преимущества:
- i) измерение влажности непосредственно из корневой зоны
- ii) устраняет необходимость вмешательства конечного пользователя, а это снижает вероятность человеческих ошибок.
iii) устраняет необходимость в сезонной корректировке часов, применяемых в смежных системах.
Таким образом: Из результатов автоматизированного проектирования ирригационных систем
- a) Всего потребовалось восемь (8) соленоидных датчиков, чтобы каждый из них был размещен на каждом из восьми блоков,
б) Восемь электромагнитных клапанов (8) каждый на коллекторе и управление подачей воды в определенные блоки среди восьми блоков,
- c) один (1) главный клапан для приведения в действие сброса воды из резервуара и действия в качестве буфера в случае любых случайных режимов орошения.
Полностью спроектированная система автоматизации состояла из следующих компонентов:
- i) насос,
(ii) Счетчик воды,
(iii) Расходомер,
(iv) Регулирующие клапаны,
(v) Химические подразделения,
(vi) Датчики влажности
vii) и микроконтроллер.
Наиболее важными компонентами системы являются:-
а) микроконтроллер, который является мозгом всей системы,
б) датчики
в) и клапаны.
В качестве микроконтроллера, подходящего для вычисленных параметров, был выбран микроконтроллер 'ATmega16', характеризующийся 8 входными контактами в аналого-цифровом преобразователе.
Таким образом, эти восемь блоков/сетей могут управляться одним микроконтроллером.
Краткое описание работы автоматизированной системы орошения
В целом, автоматизированная система орошения включает в себя три основных этапа эксплуатации:
Проводная связь между датчиками и микроконтроллером для передачи в режиме реального времени информации о состоянии влажности в почве.
Принятие решения микроконтроллером о действиях по орошению в зависимости от того, является ли уровень влажности, сообщаемый датчиком, необходимым количеством (микроконтроллер сравнивает с заданным пороговым значением уровня влажности).
Наконец, проводная связь между микроконтроллером и зональными клапанами, где контроллер сообщает о решении либо открыть и разрешить ввод воды, если количество влаги, сообщаемое датчиком, ниже заданного порогового значения, и/или закрыть и остановить ввод воды, если уровень влаги, сообщаемый датчиком, выше заданного порогового значения.
Микроконтроллер работает в три основных взаимосвязанных этапа
Желаемая почвенная фаза, показывающая заданный параметр как климатический, так и почвенный.
Второй этап - это этап входящих переменных, которые являются параметрами, определяющими принятие решений.
В-третьих, этап управления, на котором желаемые входы измеряются с помощью измеряемых переменных.
Автоматический блок управления состоит из датчиков влажности, блока формирования сигнала, цифро-аналогового преобразователя (АЦП), модуля локального кристаллического дисплея (LCD), а также релейного драйвера и соленоидных клапанов.
Эксплуатация автоматизированной системы капельного орошения
Применение автоматизированной системы капельного орошения на поле и картирование ориентации системы на местности.
Датчики, стратегически расположенные на поле, непрерывно посылают сигналы, которые усиливаются до требуемых уровней соответствующими каскадами усилителей.
Усиленные сигналы подаются на аналого-цифровой преобразователь требуемого разрешения для получения цифровой формы сенсорного входа для использования с микроконтроллером.
ЖК-дисплей контролирует показания датчиков тока и текущее состояние соответствующих блочных электромагнитных клапанов, которые управляются микроконтроллером через реле.
Что делает разработанная автоматизированная система орошения (Преимущества)
- i) резко сокращает трудовые затраты, которые в противном случае потребовались бы для эксплуатации системы, особенно на больших площадях.
(ii) Это также устраняет необходимость вмешательства конечного пользователя, что характерно для ручной настройки, и тем самым снижает вероятность человеческих ошибок.
(iii) Благодаря постоянному и последовательному мониторингу уровня влажности, автоматизированная система обеспечивает высокий уровень точности и эффективности использования воды и химикатов.
(iv) Автоматизированная система также освобождает фермера и позволяет ему распределять время для других предприятий, и ему нет необходимости присутствовать при эксплуатации ирригационной системы.
Заключение
В настоящее время акцент в исследованиях в области сельского хозяйства сместился в сторону современной концепции агротехнологий, которая направлена на расширение современных горизонтов сельского хозяйства за счет использования информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).
Эти сдвиги в фокусе проектирования ирригационных систем в сторону новой концепции аппаратной и программной синергии обнародованы на многих выгодах, но прежде всего на требовании дать фермерам полный контроль над потребностью культуры в воде.
В целом, вышеописанная система служит для сокращения потребления воды, снижения участия человека и связанных с этим эксплуатационных затрат на рабочую силу.
Разработанная система использует управление в режиме реального времени с замкнутым контуром для измерения влажности почвы и включения и выключения клапанов. Система, наилучшим образом подходящая для коммерческого сельскохозяйственного производства, гарантирует трезвую экономию от масштаба.