摘要：【目的】确定水肥一体机EC传感器最佳安装角度。【方法】通过试验测定不同安装角度条件下,肥液的电导率值。【结果】从偏差系数可以看出,90°条件下(EC传感器处于水平位置),EC传感器所测得的EC值波动范围最小,其EC监测通道监测效果最好。且90°、135°、180°条件下,EC监测通道的监测效果要明显优于0°和45°条件。【结论】水肥一体机的EC传感器最佳安装角度为90°。同时,为避免溶质粘附在EC传感器的电极上面影响测量精度,应选用90(°水平方向)安装EC传感器,而不采用135°和180°条件安装。

摘要：针对水肥一体机智能化程度不高、数据传输不够稳定的问题,设计了基于计算机控制的水肥一体机,并对通信系统模块进行了改进。水肥一体机的主要组成部分为核心控制器、数据采集模块、灌溉施肥模块、通信系统模块和报警模块。其中,通信系统模块采用构件无线传感网络(WSN),融合ZigBee和GPRS无线网的方式传递数据信息,通过对通信系统架构和通信节点进行设计,以保证数据快速、准确的传输。试验结果表明:通信系统可以满足数据准确、快速传输的要求,灌溉作业状态稳定,能够根据土壤状态及时进行灌溉作业。

摘要：针对目前水肥一体机控制系统存在调节时间长、配比波动大等问题,采用PID变量注入、比例、EC/pH实时调节等技术,研发由PLC控制器、触摸屏、I/O模块、EC/pH传感器等组成的水肥一体机控制系统。研究硬件组成、吸肥流量检测方法、基于比例、EC/pH的变量施肥控制方法和策略,编制相应的控制软件,构建完整的控制系统。通过试验检测控制系统的性能,对PID参数进行优化。采用优化后的参数,水肥一体机的比例调节范围为4‰~20‰,响应时间为80 s,最大超调量小于5%,稳态精度为3%;EC调节范围为800~4000μs/cm,响应时间为80~120 s,稳态精度为4%;pH响应时间为120 s,稳态精度为±0.1。

摘要：以水肥一体机灌溉过程为研究对象,对农业生产自动灌溉和施肥控制方式进行分析,采用“互联网+”模式建立水肥一体机智能控制终端系统。系统通过传感器进行土壤湿度和肥力采集,形成土壤墒情监测控制模块,并采用数据分析的方式进行传感数据分析处理,生成系统灌溉施肥控制指令。系统测试结果表明:水肥一体智能终端能够有效地进行数据采集与传输,在灌溉控制过程中水肥一体机自动生成的灌溉控制指令与计算结果相符,系统具有较高的可靠性。

摘要：以水肥一体机为研究对象,对水肥一体机灌溉过程及系统结构进行分析,确定了水肥一体机系统方案。利用Fluent软件对水肥一体机中肥液混合管道以及管道中肥液的流速和湍流强度等特性进行分析,确定所选用管道形式为一种4次折弯的主管道,可达到水肥在管道中自动混合均匀的目的。仿真分析及试验结果表明:随着灌溉点距水源位置的增加,肥液湍流强度基本不变,肥液流速逐渐降低,导致远端灌溉位置的集水量相对较低。

摘要：为了满足不同生长时期植株水肥需求,基于基于Python的双过滤图像处理方法及环境监测技术,设计了可以自适应调节的水肥控制系统,主要包括氮肥含量控制和浇灌量控制。氮肥含量控制:首先,CCD摄头采集植株图像,应用Python的双过滤图像处理方法得到植株高度;其次,建立不同生长时期最高植株对应的氮肥浓度的曲线;再次,采用色度分析的方法计算植株实际氮肥吸收浓度;最后,比对当前氮肥吸收浓度和最优浓度,从而调整混合液氮肥含量。浇灌量控制:在实现植株最优生长情况下,建立浇灌时间和温度、湿度、光照对之间的关系。对植株高度采集系统进行测试,结果表明:误差分布于3.9%~5.6%之间;采用本系统培养番茄植株,对比高氮肥对照组,在减少氮肥用量的情况提高了番茄生长高度。

摘要：在设施农业无土栽培系统中,营养液作为作物的主要营养源,其稳定性尤为重要,而EC值(The value of Electrical Conductivity)是衡量营养液中离子浓度的重要指标。本文设计了一款满足营养液配置和供给的在线式水肥一体机,并在生产环境下对其进行运行试验,持续跟踪水肥一体机在生产环境下的运行数据,分析水肥一体机EC值不稳定的原因,最终找到了影响EC值稳定性的3个因素:PID算法、管路系统设计以及供水水源的水压稳定性。

摘要：为实现蔬菜大棚环境的实时远程监控和精准管理,设计基于专家系统的水肥一体化智能控制系统。信息采集终端实时采集蔬菜大棚的土壤湿度、空气温湿度、光照条件等环境信息,然后将信息上传至云服务器,专家系统结合现场数据,建立数学模型,制定蔬菜需水量、施肥时间以及氮、磷、钾混合比例等控制策略。经试验,基于专家系统推荐施肥,2017年植株氮、磷、钾积累量分别增加了12.77%、10.26%、3.32%,对比靠人工经验控制和基于专家系统的智能控制得出的结论,专家系统推荐施肥优化了氮肥、磷肥、钾肥的配比,蔬菜水果对氮、磷、钾养分吸收更充分。

摘要：针对智能水肥一体机的水肥混合过程,结合PID控制、模糊控制理论等完成水肥一体化设备,控制器主要是基于模糊的PID控制的规则,以多元数据为依托的控制系统。水肥一体机设备的整体平台主要包括分析层、平台管理层、控制层及资源层几个方面。本次设计的PID控制的自动水肥一体机旨在解决控制对象复杂影响控制系统准确性的问题,应用PID算法提高整体系统的稳定性及响应速度。