一种全自动水肥一体化系统的设计与实现

发布时间：2017-07-04 11:23

  本文关键词：一种全自动水肥一体化系统的设计与实现

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【摘要】：目的:近年来,随着我国农业科学技术的进步,滴灌技术也得到了日益的发展,水肥一体化技术在农业生产中也逐步得到了推广应用。水肥一体化是灌溉与施肥技术的发展方向。新疆自治区以及兵团目前设施农业中一般采用施肥罐和肥料池等简易的施肥方式,很难实现灌溉与施肥的精确化,操作过于简单或过于繁琐的问题需待解决;通过研究国内外水肥一体化技术的发展现状,并结合新疆以及兵团设施农业的自身特点,设计出一整套能够适应本地区的实际情况,易学、易懂,操作简单,并具有自动化、精确化等特点,且具有独立自主知识产权的全自动水肥一体化系统。将全自动水肥一体化系统与黄沙基质栽培技术相结合,在番茄、辣椒等果蔬作物上进行试验与示范,均获得了较好的结果,并且达到了节水、节肥的目的。对于新疆设施农业生产中水肥一体化技术的实施,具有十分重要的意义。方法:首先研究国外水肥一体化技术与设备的应用状况,在农学栽培知识和农业信息技术的基础上,研究设计一套全自动水肥一体化系统。本系统中灌溉水可采用自来水或蓄水池中的水作为水源,施肥采用比例施肥泵技术,可实现灌溉水与肥料的精确配比;控制系统采用PLC(可编程逻辑控制器)技术与触摸屏技术相结合,预先设置灌溉与施肥参数,实现定时定量与自动化系统;土壤墒情采集用FDS土壤墒情传感器,结合水分状况的监测系统实现精准灌溉;监测土壤肥力状况采用Ectestr土壤原位电导率计,结合比例施肥泵技术实现精准施肥。通过将灌溉与比例施肥装置、土壤水分监测系统和控制系统这三部分有机的结合起来,实现了整套全自动水肥一体化系统的设计。结果:集灌溉施肥模块、控制模块、传感器模块构成整套全自动水肥一体化系统,最终通过设计应用、调试并进行优化,达到全自动水肥一体化系统稳定运行的结果。操作系统具有手动运行、自动运行模块,整个系统具有适用性广、维护方便、经济实用等特点。为实施此系统的可靠性与应用的实效性,选择了北疆的黄沙作为种植基质。改变果蔬原有的土壤栽培方式,参照日光温室果蔬生产管理技术规范,实现日光温室果蔬黄沙种植标准化的高效栽培。利用全自动水肥一体化系统实现了番茄、辣椒等果蔬作物的高产与优质,实现了此系统最初的设计目的。因地制宜的为新疆设施农业设计了一套可实现灌溉与施肥精准化的全自动水肥一体化系统。
【关键词】：全自动 水肥一体化 系统 设计与实现 新疆
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S365;S126
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 文献综述9-19
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究10-16
• 1.2.1 水肥一体化技术研究进展及现状10-14
• 1.2.2 灌溉和施肥设备的研究14-16
• 1.3 设计的主要内容、方法与技术路线16-19
• 1.3.1 研究的主要内容16-17
• 1.3.2 研究方法17
• 1.3.3 研究的技术路线17-19
• 第二章 全自动水肥一体化系统的设计19-31
• 2.1 全自动水肥一体化系统总体设计19-20
• 2.1.1 全自动水肥一体化系统设计原则19-20
• 2.2 全自动水肥一体化系统模型决策程序设计20
• 2.3 全自动水肥一体化系统硬件组成20-31
• 2.3.1 全自动水肥一体化系统具体硬件21-30
• 2.3.2 全自动水肥一体化系统总体硬件组成30-31
• 第三章 全自动水肥一体化系统的实现与应用31-41
• 3.1 整套全自动水肥一体化系统的实现31
• 3.1.1 整套全自动水肥一体化系统组件连接31
• 3.1.2 全自动水肥一体化系统控制中心系统开发步骤31
• 3.2 全自动水肥一体化系统结合黄沙基质种植番茄的应用研究31-36
• 3.2.1 试验设计与安排31-32
• 3.2.2 全自动水肥一体化设备结合黄沙基质种植番茄的应用32-34
• 3.2.3 全自动水肥一体化设备结合黄沙基质的种植番茄管理34-36
• 3.2.4 全自动水肥一体化系统结合黄沙基质栽培番茄产量36
• 3.3 全自动水肥一体化系统结合黄沙基质种植辣椒的应用研究36-41
• 3.3.1 试验设计与安排36-37
• 3.3.2 全自动水肥一体化设备结合黄沙基质种植辣椒的应用37
• 3.3.3 全自动水肥一体化设备结合黄沙基质的栽培管理37-40
• 3.3.4 全自动水肥一体化设备结合黄沙基质的种植管理辣椒产量40-41
• 第四章 全自动水肥一体化系统操作界面设计41-45
• 4.1 全自动水肥一体化系统主操作界面的设计41-42
• 4.2 全自动水肥一体化系统手动操作模块界面的设计42-43
• 4.3 全自动水肥一体化系统自动操作模块界面的设计43-45
• 第五章 结论及展望45-47
• 5.1 结论45-46
• 5.2 创新46-47
• 参考文献47-51
• 致谢51-52
• 作者简介52-53
• 导师评阅表53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 魏正英;葛令行;赵万华;卢秉恒;;灌溉施肥自动控制系统的研究与开发[J];西安交通大学学报;2008年03期

2 李清明,邹志荣,郭晓冬,蔡焕杰,张西平;不同灌溉上限对温室黄瓜初花期生长动态、产量及品质的影响[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2005年04期

3 唐政;李虎;邱建军;王立刚;邹国元;;有机种植条件下水肥管理对番茄品质和土壤硝态氮累积的影响[J];植物营养与肥料学报;2010年02期

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本文编号：517605