夏季果园自动浇灌装置设计
摘要：我国水资源总量2.8万亿立方米，人均占有量约2200立方米，被列为世界贫水国，其中农田灌溉用水占农业用水95%，如果能采用节水灌溉和保水保墒措施则有望增产增收。本文设计的夏季果园自动浇灌装置，高效的对果树进行浇灌。它是温度传感器、湿度传感器、报警系统和管道送水系统的集成，可以减少人力和节约水资源，让人们享受自动化的服务。
关键词：节水；灌溉，PLC
Summer orchard automatic irrigation system
Abstract: the total water resources of China's 2.8 trillion cubic meters, per capita consumption of about 2200 cubic meters, was listed as world water poor countries, which account for 95% of irrigation water use of agricultural water, ifthe use of water-saving irrigation and water conservation measures is expected to increase production. Summer orchard automatic watering device designed in this paper, efficient irrigation for fruit trees. It is the integrated temperature sensor, humidity sensor, alarm system and pipeline water delivery system, can reduce the manpower and save water resource, let people enjoy the automationservice.
Keywords: water saving irrigation, PLC
目 录
第一章序言..............................................................1
1.1果园灌溉装置发展意义.................................................1
1.2果园灌溉装置基本情况及问题...........................................1
1.3果园灌溉的全国的分布.................................................2
1.3.1我国北方的灌溉情况................................................2
1.3.2我国南方的灌溉情况................................................2
1.4果园灌溉装置未来发展的预测...........................................2
第二章温度控制系统......................................................6
2.1当地气象分析及表格...................................................6
2.2温度控制原理及优缺点对比.............................................6
2.3温度仪器选择要点.....................................................10
2.3.1温度传感器........................................................10
2.3.2温度报警器........................................................12
2.4温度仪器线路设计.....................................................14
第三章湿度控制系统...................................................... 14
3.1湿度传感器的应用与发展...............................................14
3.1.1湿度传感器的应用..................................................14
3.1.2湿度传感器的发展..................................................15
3.2 湿度传感器选用的特点................................................ 16
3.3 湿度控制系统分析（附图）............................................ 18
第四章灌溉系统.......................................................... 19
4.1 灌溉装置的选用...................................................... 19
4.1.1 电磁阀........................................................... 19
4.1.2 水泵............................................................. 20
4.1.3 加压泵........................................................... 20
4.2 灌溉系统布置图...................................................... 21
4.3 灌溉系统程序及分析.................................................. 22第五章 总结.............................................................. 27
致谢........................................................ . .......... 28
参考文献................................................................. 29
第一章 绪 论
灌溉方式的最大特点就是能在自然界干旱区域直接将水，而传统情况下的灌溉方式就是对干旱情况下进行监控，输水，保证适时适量地满足作物生长所需要水分的重要措施。以往的农田灌溉，很多没有配套完整的灌溉系统，灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。不但造成水的浪费，而且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水不足，难以控制水均匀度，对植物的正常生长产生不利影响。我国是一个水资源短缺，水旱灾害频繁的国家。虽然水资源的总量居世界第六位，但是人均占有量约为世界人均水量的1/4，排在世界110位，已被联合国列为13个贫水国家之一，同时，我国水资源的分布很不均匀，有些地区的人均占有量甚至低于世界最贫水的国家埃及和以色列的水平。我国农业用水量约为总用水量的80%，农业灌溉用水的利用率普遍低下，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%。建立农田节水灌溉的自动化系统，采用高效的灌水方式已势在必行。一方面可以集中管理，加强控制；一方面可以按时按需定量供水，严格控制灌溉用水量，达到节水用水目的，另一方面，可以通过自动量测设备，实施精确计量，为按方收费提供依据，促进用水观念更新，为农业生产和人民生活带来巨大的社会效益和经济利益。
本课题是夏季果园自动浇灌装置，主要原理是，在夏季果园中空气和土壤中的温度与水分不利于果树的生长和结果时，能及时利用传感器检测，然后使浇灌装置进行适当的浇水，从而使果树健康的生长与结果。
拟解决的问题是传感器的选择、浇灌装置的选择及各种仪表的原则等等。
1.1果园灌溉装置意义
国家对农业节水灌溉较为重视，投人相对增加，各地纷纷建立了设施农业的示范点，促进了滴灌和微喷灌节水技术在我国的应用。但就农田灌溉系统在节能方面的考虑，设置既节水又节能高效一体化的全方位全功能的自动化系统还相应缺乏。节约能源，不可小视，从农业技术可持续发展的战略上考虑，必须在节水的同时还应考虑节能，以利于实现高效，以便于加快自动化的进程，有利于经济性的提高，有助于实现农业发展的自动化和电气化。
1.2 果园灌溉装置基本情况及问题分析
本人的果园灌溉意在能使夏季高温中使得果园除在果树比较好的生长环境，无锡处在亚热带，夏季温度比较高，尤其是去年夏季最炎热的7月份中几乎没有降雨，使得果树处在了一种不利的生长环境，本人的灌溉装置能够通过温度传感器和湿度传感器来进行对周围环境的数据采集，通过喷洒水来对果树周围的环境进行适当的调整，让果树处于良好的生长环境。省去了传统的人工浇灌的方式，提高了效率和果树的产量。
该系统由于刚刚使用，对部分元器件的使用可能还存在一定的问题，成本方面还需要进行更好的改善使其更利于普及。
1.3 果园灌溉的全国分布情况
1.3.1 我国北方灌溉的情况
北方果产区果园大部分无灌溉条件，春季（3—5月）是果树需水最敏感时期，春旱对果树威胁很大。当此间降水量不足历年一半或果园田间持水量低于50%持续1个月以上就会出现旱情，因多数果树处于旺长期，采取春灌和保墒耕作技术防御春旱是增产的关键。当果园土壤田间持水量＜60%时春灌1—3次可增产10—30%。我国北、南方冬季雨雪稀少，果树越冬前的冬灌溉能防寒保温又能补给早春所需水分，是增产的重要措施。
1.3.2 我国南方灌溉
南方果产区水源充裕，但因山地果园居多，果园灌溉条件较差。夏秋干旱（常发生于夏秋之交的8—10月，尤其是"伏旱"）和冬春干旱（12—2月多发）对各种果树影响很大。采取灌溉和蓄水保墒耕作是确保高产、优质的重要措施。
1.4 果园灌溉装置未来发展的预测
果园灌溉装置的研发不但可以提高灌溉效率，还能促进提高果园管理效率，让果园实现高效管理，节水省肥，节约人力，并且达到增产的目的。果园灌溉未来的发展靠着更智能更方便更简单的方式发展。在这其次，节水方向是第一优先考虑要点，水资源的浪费越来越不可取，更人性化的方式可以让果园灌溉的发展方向获得有利的提升空间与饮水节约效果
1.4.1 穴贮肥水技术
该技术经推广后各地多有改进。要点是：春季土壤解冻后在树冠下挖4—8个圆土穴，穴径约30厘米，深度30—40厘米，穴中央竖一捆又紧又浸透水(或肥水)的草把，再用50克尿素、50—100克过磷酸钙，50—100克氯化钾，与土混匀，填入草把周围，踏实覆土1厘米，然后覆盖地膜，并开一孔用作今后浇水施肥的进口，平时孔口用土块盖好。
1.4.1 渗灌
渗灌是管道自地面向土壤渗水的一种灌溉方式，比漫灌可节水70—80%。是投资少、省工、高效的节水技术。在此介绍几种常用的。
一、选题简介、意义
近年来，夏季天气炎热但很少下雨，为了让果树能够吸收到足够的水分，一般采取实用人工用喷头浇灌的方法，但是这种方法却费事实力并且会对水资源的使用上造成很大的浪费，为了能够随时监控夏季果园中的空气、土壤中的温度和水分，本人拟开发夏季果园自动浇灌装置，来高效率的对果树进行浇灌。它是集温度传感器、湿度传感器、报警系统和管道送水系统所组成，可以减少人力和节约水资源，当发生事故时可以及时切断电源并发出报警声，让人们享受自动化的服务。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
本课题是夏季果园自动浇灌装置，主要原理是，在夏季果园中空气和土壤中的温度与水分不利于果树的生长和结果时，能及时利用传感器检测，然后使浇灌装置进行适当的浇水，从而使果树健康的生长与结果。
解决的问题是：1 传感器的选择 2 报警器的选择
3 浇灌装置的选择 4 各种仪表的原则等等
预期目标：设计夏季果园自动浇灌装置，要结构简单，操作方便，便于维修等
研究步骤：1 通过资料查询来选择适当的传感器
2 通过资料查询来选择适当的报警器
3 通过资料查询来选择适当的浇灌装置
4 通过资料查询来选择适当的仪表
5 把以上组合起来形成自动化系统
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
第一部分 引言
1.1果园灌溉装置发展意义
1.2果园灌溉装置基本情况及问题
1.3果园灌溉的全国的分布
第二部分 温度控制系统
2.1当地气象分析及表格
2.2温度控制原理及优缺点对比
2.3温度仪器选择要点
2.4温度仪器线路设计
第三部分 湿度控制系统
3.1湿度传感器的应用与发展
3.2 湿度传感器选用的特点
3.3 湿度控制系统分析（附图
第四部分 灌溉系统
4.1 灌溉装置的选用
4.2 灌溉系统布置图
4.3 灌溉系统程序及分析
第五部分 总结
第六部分 致谢
第七部分 主要参考文献
参考文献
[1].向晓汉.PLC控制技术与应用[M].清华大学出版社，2007
[2].俞云强.传感器与检测技术[M].高等教育出版社，2008
[3].张豪.机电一体化设备与维修[M].化学工业出版社，2011
[4].李远华.节水灌溉理论与技术[M].武汉水利电力出版社，1999
[5].钟肇新.可编程控制器及原理应用[M].华南理工大学出版社，2001
[6].陈松，金鸿.电子设计自动化技术[M].南京：东南大学出版社，2003
[7].王志刚.现代电子线路[M].第四版.清华大学出版社，2008
[8].沈聿农.传感器及应用技术[M].北京:化学工业出版社,2001.
[9].宋文绪,杨 帆主编.自动检测技术[M].北京:高等教育出版社,2000.
[10].汤以范主编.电气与可编程序控制器技术[M].机械工业出版社2004
