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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 基于土壤潮濕度監(jiān)測(cè)的智能澆灌系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本設(shè)計(jì)將土壤潮濕度和自動(dòng)澆灌系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)農(nóng)作物的自動(dòng)灌溉。
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計(jì)采用電容法來(lái)測(cè)出土壤的實(shí)時(shí)潮濕度，通過(guò)單片機(jī)的處理與判斷，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行自動(dòng)澆水并控制澆水量。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的：土壤含水量是影響農(nóng)業(yè)、林業(yè)等正常生產(chǎn)的重要因素之一，本設(shè)計(jì)可用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)等自動(dòng)澆灌。 設(shè)計(jì)思路：泥土作為電介質(zhì)，水的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土壤中的其他成分的介電常數(shù)，根據(jù)含水量的的不同，電容的容量改變，使振蕩電路頻率改變。 創(chuàng)新點(diǎn)：用單片機(jī)直接測(cè)出振蕩電路的頻率，省去了AD轉(zhuǎn)換，節(jié)約成本，能直觀(guān)顯示土壤的潮濕度，可設(shè)置澆水閥值，澆灌時(shí)對(duì)土壤進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制，科學(xué)合理自動(dòng)澆灌。 技術(shù)關(guān)鍵：土壤潮濕度的測(cè)量。 技術(shù)指標(biāo)：監(jiān)測(cè)功耗為120MW，澆水功耗40W，電路故障自檢報(bào)警功能。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前市場(chǎng)上所售的自動(dòng)澆水系統(tǒng)其澆水原理大多為定時(shí)定量，即事先設(shè)置好澆水時(shí)間，每隔一段時(shí)間灌溉一次，澆水的的多少也是固定的，這會(huì)，這樣的缺點(diǎn)是有時(shí)不需澆水，但因?yàn)闀r(shí)間到了，便自動(dòng)澆水，有時(shí)需要澆水，但因時(shí)間沒(méi)到而沒(méi)有澆水，而且澆水的量也不確定，不能做到合理澆水。 本作品改進(jìn)了目前市售的許多自動(dòng)澆水系統(tǒng)中的眾多不足和缺點(diǎn)，澆水原理為實(shí)時(shí)檢測(cè)土壤潮濕度，確定澆水的需要，將土壤的潮濕度控制在一個(gè)最適的范圍之內(nèi)，當(dāng)土壤達(dá)到一定的干燥程度時(shí)，由微控制器控制電磁閥澆水，當(dāng)潮濕度達(dá)到一定值時(shí)，控制電磁閥停止?jié)菜?。而且用?hù)還可根據(jù)不同的植物對(duì)水分的需要程度不同設(shè)置最適澆水值。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本設(shè)計(jì)是基于對(duì)土壤潮濕度的監(jiān)測(cè)來(lái)判斷植物是否需要澆水及澆水多少，從而達(dá)到自動(dòng)澆水和智能澆水，能滿(mǎn)足眾多的澆水需求。適用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、人工草坪、家庭花園以及盆景。 目前使用廣泛的自動(dòng)澆灌系統(tǒng)，其澆灌原理均為定時(shí)定量，其澆灌原理基本和土壤的潮濕度無(wú)關(guān)。沒(méi)有檢測(cè)土壤潮濕度的裝置這一缺點(diǎn)幾乎是目前所有的自動(dòng)澆灌系統(tǒng)都存在的通病。 本設(shè)計(jì)檢測(cè)原理科學(xué)合理，設(shè)計(jì)成本低廉，操作簡(jiǎn)便，便于控制和維護(hù)，能廣泛普及應(yīng)用。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 土壤含水量是影響農(nóng)業(yè)、林業(yè)等正常生產(chǎn)的重要因素之一。因此，農(nóng)業(yè)、林業(yè)等學(xué)科非常關(guān)注土壤水分的測(cè)定。國(guó)內(nèi)外的許多專(zhuān)家學(xué)者都在土壤潮濕度檢測(cè)方面進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)研究，并且許多研究成果已成了專(zhuān)利技術(shù)。總的來(lái)說(shuō)，此項(xiàng)技術(shù)目前先進(jìn)的檢測(cè)手段主要用來(lái)制作檢測(cè)儀器，許多高精度儀器被開(kāi)發(fā)出來(lái)，但在操作過(guò)程中對(duì)工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要求較高，很難推廣普及，現(xiàn)有的許多自動(dòng)澆灌設(shè)備也存在眾多不足，且價(jià)格昂貴。為滿(mǎn)足土壤水分狀態(tài)測(cè)量的廣泛需求，許多檢測(cè)儀器以及自動(dòng)澆灌系統(tǒng)已發(fā)展到商業(yè)化的程度。但土壤潮濕度檢測(cè)儀器沒(méi)有和澆灌系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，所以目前國(guó)內(nèi)的各大廠(chǎng)商所售的各種自動(dòng)澆灌系統(tǒng)澆灌原理大多是定時(shí)澆灌。定時(shí)方式主要有兩種：一種為事先設(shè)置好澆灌時(shí)間（可設(shè)多個(gè)），為定時(shí)澆灌，到了規(guī)定的時(shí)間，系統(tǒng)自動(dòng)澆水，澆水的量也由用戶(hù)自己設(shè)定。另外一種稱(chēng)作周期性澆灌，設(shè)置好每隔多長(zhǎng)時(shí)間澆水一次，澆水量也是定量澆灌。這種澆灌原理往往會(huì)造成，在植物需要水分時(shí)，但因?yàn)闀r(shí)間沒(méi)到而不澆水，在植物水分充足時(shí)卻因澆水時(shí)間到了自動(dòng)澆水。這種定時(shí)模式下不科學(xué)的澆水方法不但浪費(fèi)了水資源，甚至對(duì)植物的正常生長(zhǎng)也造成了一定影響。 本設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)在于將土壤潮濕度和自動(dòng)澆灌系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)農(nóng)作物的自動(dòng)灌溉。
