水肥一体化技术应用的现状

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水肥一体化技术应用的现状

篇1:水肥一体化技术应用的现状

【摘要】近来随着我国经济的加速发展,农业的进程也逐渐加快,对农业方面的要求也越来越高。

农业生产从种植到收获,以及对土地的状况都要进行极为高效有益的评估,所以本文重点介绍了水肥一体化在国内外的发展现状,多角度的分析其优点,同时也找出了其中的局限性,积极展望了该技术的应用前景。

【关键词】水肥一体化;应用现状;发展前景

在我国,水肥一体化技术又称微灌施肥技术,其主要的机制是借助压力系统,或者借助地形自然落差,充分结合微灌和施肥技术,以水为载体,灌溉同时施肥,结果达到水和肥一体化利用,水和肥的管理更高效,当然,也可以根据不同作物的特点,如植物的需肥特点,对土壤环境的要求,以及养分含量的具体状况进行设计。

可以满足作物的生育期需水和需肥规律,使水和肥料以最优质的结合在土壤中被作物吸收和利用。

1、水肥一体化技术国内外发展及应用现状

1.1国外应用与发展状况

水肥一体化的进程在以色列表现的较为经典。

20世纪中期,伴随着国家的塑料工业的发展开始发展滴灌开始使用水肥一体化的技术。

如今的以色列,该技术广泛应用于各个方面,果园,温室,大田以及绿化等,使用的面积以及占灌溉面积的一半以上,位居世界之首。

在世界范围上的水肥一体化技术,大都广泛应用在干旱缺水和经济发达的地区和国家[1]。

1.2我国应用与发展状况

我国最早应用的水肥一体化技术是引进于墨西哥,1974年引进的滴灌设备试点的面积达到了5.3hm,从此以后该滴灌技术开始得到了进一步的研究。

十年后的,我国就自主研制出了第1代滴灌设备。

自此以后,随着我国引进的先进生产工艺技术,规模化的灌溉生产也在我国逐步的形成。

水肥一体化的技术在应用上逐渐从试验和示范田推广到到大面积的应用。

到了20世纪后期,水肥一体化的`技术愈来愈得到高度的重视,我国组织专业的人员开展该技术的技术培训,并拨款进行研讨。

水肥一体化的技术培训和指导得到进一步的发展,中央农业部的全国农业技术推广中心参与国际合作,连续5年在我国举办水肥一体化技术培训班,该次培训的指导专家是国内外的一级专业人员,将理论技术和实际操作结合在一起,加大了微灌施肥的面积。

当前。

水肥一体化技术已经由过去的局部试验、示范发展,成为现在的大面积推广应用,辐射范围从华北地区扩大到西北旱区、东北寒温带和华南亚热带地区。

覆盖设施栽培、无土栽培、果树栽培,以及蔬菜、花卉、苗木、大田经济作物等多种栽培模式和作物,特别是西北地区膜下滴灌施肥技术处于世界领先水平。

为了响应国家“菜篮子工程”以及省农业厅“百万亩设施蔬菜工程”规划。

加快发展设施蔬菜产业,丰富城乡居民“菜篮子”工程,保障市场供应,促进农民增产增收。

近年来,汉中市注重农业生产中开展“水肥”双节技术,在城固、勉县等地进行了设施蔬菜水肥一体化技术宣传、推广,取得了较好的成效。

2、水肥一体化技术的优点

2.1节水

相对于传统的灌溉技术,水肥一体化技术在节水方面相当的高效。

传统的浇灌技术一般采取的是畦灌一级大水漫灌,这两种灌溉时水常在运输途中被浪费,但是水肥一体化技术,可以帮助水肥融合在一起,采用的是可控管道,方式是滴状浸润作物的根系,这样可以减少水分的下渗一级蒸发,使水分得到充分的利用,通常可节水30%以上。

2.2提高肥料利用率

传统的肥料利用都是通过泼撒的方式,这种施肥不仅不能保证所有肥料充分被利用,而且对工作人员造成一定的危害。

水肥一体化技术在施肥时采取定时、定量和定向的方式,不仅可以减少肥料的挥发和流失,甚至提高土壤对养分的固定,这样可以实现集中施肥,达到平衡施肥,而且在同等的耕种条件下,最少便可节约肥料30%。

2.3减少农药用量

在蔬菜棚内,如果采取水肥一体化技术,可以一定程度上减低棚内的湿度,使其湿度降低8.5%左右,降低湿度后会一定程度上抑制了棚内病虫害的发生。

除了此种效果外,如果湿度减低,棚内的通风次数也会不用那么多,这样会使温度提高很多,这样可以使作物生长健壮,并且增强植物抵抗病虫害的能力,减少了农药的用量。

2.4提高作物产量与品质

水肥一体化技术大大的改善了植物的浇灌,促使作物得到了足够的满足生理需要的水肥,这种浇灌技术下的果实饱满,个头大,普遍可增产10%以上。

此外,从上文我们知道,该技术可以减少病虫害的损坏,大大的减少腐烂果和畸形果的数量,使果实的品质得到很好的改善。

比如说栽培黄瓜,水肥一体化技术的黄瓜比运用常规的畦灌施肥所收获的黄瓜其畸形瓜的率要少21%,黄瓜增产很大,产值增加较高。

2.5节省灌水和施肥时间

水肥一体化技术的机制是依靠压力差来自动的进行灌水施肥,这样免去人工的开沟灌水,也可以大大的减少人工施肥的时间。

传统的灌溉技术会使田间地头产生大量的浪费水资源,而该技术不仅节约了水,而且保证地头田间的干燥,进而控制了杂草生长,不要花费大量的人力去清除杂草,节约了工作时间。

病虫害的减少也使喷药和通风过程人工投入大大的减少。

2.6改善土壤微环境

水肥一体化技术可以降低土壤容重,增加孔隙度,进而使土壤微生物的活性增强,这样可以减少养分的淋失。

微生物活性的增加可以提高土壤次生盐渍的含量,而土壤次生盐渍具有高水位大流量的运行特点,这样可以使灌周期缩短,减少输水损失,提高水利用系数,使灌区作物灌水在生育期,大大提高了作物的产量。

3、小结

水肥一体化的灌溉用水时,要坚持依法管水和科学调度,打击偷水、抢水等行为。

维护用水秩序和合法用水权利,为灌区创造良好的环境。

灌溉期结束后及时进行资料整编,进行流量监测和调度情况分析,计算各渠系水利用系数,进行奖罚考核。

同时认真分析灌溉存在的问题,提出对策,提高灌溉的水利用效率。

工作人员有一定的政治素质,业务能力也要很高。

调度工作人员了解系统的基本情况,如机组配置,出流能力,取水口位置以及输水能力。

近年来灌区水量调配工作取得了明显的效果,满足了农业在关键需水期的用水,提高了用水效率,扩大了用水的市场,实现了节水增产的双赢。

篇2:机电一体化技术应用现状及发展方向论文

摘要:在科技发展的推动下,机电一体化技术应运而生,该技术结合了微电子技术和机械技术两大技术,这也是科学技术大发展的必然结果。在工程领域,广泛应用电子技术与计算机技术,促使工业生产逐渐转向机电一体化方向发展。就当前这一阶段的发展,工控技术中机电一体化技术是其中最快捷、可靠、方便的应用技术。文章分析了机电一体化的主要技术以及机电一体化技术的应用现状,在此基础上对机电一体化技术的发展方向做了深入研究。

关键词:机电一体化技术;电子技术;机械技术;信息处理

1引言

现代科学技术的不断发展,在一定程度上推动了不同学科的交叉与渗透,实现了工程领域的技术革命。机电一体化技术始于电子技术的发展,并在此基础上紧密结合了机械技术,尤其是在大规模集成电路出现后表现的更为突出,由此也推动了机电一体化技术持续向前发展,并被广泛的关注。新问世的数控机床为机电一体化技术续写了新篇章;机电一体化技术在其发展过程中是以可编程序控制器的发展为其基础;机电一体化技术在微电子技术带动下有了新生机;信息技术、激光技术等多种高新技术的发展推动了机电一体化技术的新飞跃。目前,在计算机和网络技术的影响下,不仅加快了机电一体化技术的发展,同时也扩大了机电一体化技术的应用范围,应用前景也更为广阔。总之,通过深入的研究机电一体化技术,有利于促进机电一体化技术的创新应用以及融合其他技术的发展。

2机电一体化的主要技术

机电一体化指的'是将电子技术渗透到主功能、控制功能、信息处理功能上,有机结合起机械设备和电子化设计与软件,将其组建起来就是系统的统称。软件与硬件技术是常规的机电一体化两个组成部分。硬件主要包括:机械自身、传感设备、驱动模块、参数处理模块等。此外,还要保证传输标准化、规格化的参数,这也才能与计算机达到有效传输的目的。在接口处要选取相同规格和指标,这样就便于传递信息,也能方便设计。此外,软件和硬件一定是相互制衡、统一发展的。因此,我们就要尝试着对软件予以指标化处理,将软件程序固化、程序模块化,软件工程也要大范围应用。从宏观角度上分析,机电一体化技术是一种拓展性技术,并不只是简单的结合起微电子技术或机械技术,而是融合进群体技术。同时,机电一体化技术还能替代体力劳动,这是其核心功能。

2.1机械技术

在机械技术基础上,经过演变形成机电一体化技术。两者的不同之处在于机械技术要迎合机电一体化技术的需求,运用其他高新技术,可以更新概念,进而不断的优化机械结构、材料及其性能,最终达到提高机械精度和刚度、减轻体积和重量的目的。

2.2系统技术

机电一体化包含了多种复杂技术,系统技术是一项关键技术,对于各项技术的相互作用,形成有机整体具有重要意义。将系统技术应用其中,用整体概念来组织起各种相关技术,对这些技术合理应用。从整体上看,应用系统技术可以从根本上避免进入误区。在整个系统中,可以按照不同的功能来对其划分,分成各具功能又相互联系的若干单元,并采用接口技术连接起系统中的个各部分。

2.3计算机信息处理技术

对于计算机信息处理技术来说,其涉及面是很广的,它主要涵盖以下技术:信息交换、存取、运算、人工智能技术、判断与决策、专家系统技术。

2.4自动控制技术

自动控制技术主要是以控制理论为基础和源头,控制理论可以扩大其应用范畴。所以,自动控制技术的应用及发展需要由控制理论来指导。自动控制系统即自动控制技术的物质体现,系统经过自动控制系统的设计之后还要对系统做现场调试,并按要求完成所有的控制任务,确保按照设计的预想进行,最终达到某个特定的目的。

篇3:机电一体化技术应用现状及发展方向论文

要实现计算机集成制造系统就要打破常规系统的限制,采用全局动态手段,控制物流和信息流,而不是对现有的分散模式做随机的排列,其目的是顺利完成经营决策到产品开发管理的全过程。企业集成水平得到提高后,促使生产要素间的配置被全面深化,使生产要素的潜能被挖掘出来。而柔性制造机制即为计算机化的制造模式,该模式的构建因素为:数控机床、计算机、机器人及自动运行车等。柔性制造机制是以装配系统的实际需要为基础的,被规定到柔性制造机制范围内的工件可以随意的生产,生产中小批量零件及繁杂类型的零件时可以将其应用到生产过程中。不仅如此,机电一体化技术在研发机器人领域中也得到广泛应用。目前,微电子技术和电子技术都得到快速发展,在这一形势驱使下,交流传动技术也被全面应用。由于交流传动具有一定优势,这就使交流传动技术取代了电气传动技术,实现了数字化目标,更有利于提高系统功能的有效性。对开放式控制系统而言,其基本是支持一类指标信息交换规程,在此基础上达成共识,同时还能实现共享资源的目标。开放式控制系统利用的是工业通信网络实现各控制设备、管理计算机互联的集成,通过连接控制室控制设备和现场总线仪表,实现控制与测量的一体化。从分布式控制系统的角度来看,该系统利用一台中央计算机对若干台面指挥智能控制,在工作生产过程中,监视管理一直到完成生产都离不开计算机。与集中式控制系统进行多方面对比后可以发现,分布式控制系统的功能更为强大,也更稳定,这是今后大型机电一体化系统发展的一个主要内容。近年来,煤炭企业中也在应用机电一体化技术,能够实时监控设备的在线运行情况,如电动机、传动机制及制动系统、工作设备等,发生故障后可以指出故障区域并自动报警。总之,应用机电一体化技术可以提高设备的工作有效性,能改善操作人员的工作环境,使相关装置的维护检查工作量降低,由此便可以延长装置的使用周期。很多被引进的机械工程都择取了电子控制的自动变速技术,该技术能使传动参数自行调节,促使最大限度的利用发动机功率,不仅使燃油的利用率得到提高,还更便于操作,工作者的劳动强度降低。

篇4:机电一体化技术应用现状及发展方向论文

近年来,我国越来越重视机电一体化技术,并优先发展数控机床、工业自动化控制等十五个机电一体化项目,重点研究六项共性关键机电一体化技术。通过对机电一体化技术的多方面深入研究,机电一体化技术也将朝以下方向发展:

4.1机电一体化技术向智能化方向发展

尽管传统的机械自动化模式已无法适应科学技术发展的需要,但是仍能起到一定作用。在传统模式的基础上,形成了新的智能化发展模式,21世纪也将其作为机电一体化技术发展的必然趋势。通过计算机的应用不仅能使中央处理器的运转速度加快,还提高了计算机的整体工作性能。经过不断的改进这几个主要方面,为智能化模式创立提供了技术支持,在此基础上机电一体化产品也实现了新发展,能真正的模拟人类智能,获得更高的控制目标。

4.2机电一体化技术向网络化方向发展

计算机技术在20世纪9O年代最突出的成就是网络技术,网络技术的兴起让我们充分体会到它的巨大优势,给科学技术、工业生产、教育等方面都带来了巨大的变革。目前,全球经济、生产因网络的存在而联系在一起,各企业间的竞争也呈现出全球化趋势。机电一体化加入了网络技术,使机电一体化技术能远程进行操作,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,使操作更为便捷。因此,在网络技术的支持下,机电一体化技术必将会朝着网络化方向发展,生产更安全,效率也更高。

4.3机电一体化技术向微型化方向发展

微型化于2O世纪80年代末兴起,微型化是指机电一体化开始向微型机器和微观领域发展,国外将其称之为微电子机械系统。能量耗费少、体积小、运动较灵活是当前微机电一体化产品具备的特点,其优势主要体现在医疗、信息、军事方面。另外,微机电一体化产品需要由精细的机械技术来加工,这也是微机电一体化的发展进程中的一个阻碍,可以将精细加工技术分两类:一个是光刻技术;另一个是蚀刻技术。

4.4机电一体化技术向模块化方向发展

受技术革新的影响,模块化发展模式已经成为必然发展的趋势,也是未来的重要工程。如今科技发展水平不断提高,机电一体化产品也研发出很多,并且对机械的接口等方面提出了新要求,产品的可装配性也随之提高。同时,为了各产品能达到相互兼容的要求,还要求所有的信息接口都能按照当前新标准的规定进行统一,在此基础上可以进一步开发新产品。

4.5机电一体化技术向绿色化方向发展

工业技术的进步彻底改变了人们的生活,而人们的自身会影响到自己所产生的生活资源和生态环境,严重的污染还会降低生活质量。因此,人们考虑到今天和未来的生活状况,开始呼吁回归自然,保护环境资源。基于这一事实,绿色产品概念应运而生,绿色化也成为时代的发展趋势。因此,机电一体化的绿色环保产品成了各个工业企业的研究重点,为此不惜花费投入重金。设计、制造这些绿色环保产品时,不会危害到生态环境,满足环保要求,也不影响人类健康,这样就使资源得到更好的利用。由此可见,工业企业为了更好发展,有必要在设计绿色机电一体化产品上下功夫。

参考文献

[1]孙涛.试论机电一体化的创新及发展[J].现代经济信息,(8).

[2]张冬梅.机电一体化技术在机械工程上的应用[J].机床与液压,(2).

[3]康丽丽.机电一体化技术的发展趋势分析[J].微电机,(3).

[4]崔慧.机电一体化技术在我国的应用及发展[J].科技风,2016(8).

篇5:浅谈机电一体化技术的应用现状及发展趋势

浅谈机电一体化技术的应用现状及发展趋势

机电一体化是一种复合技术、是机电工业发展的'必然趋势和现代科学技术发展的必然结果.本文讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并从对机电一体化的认识出发,概述了机电一体化在国内外的发展情况以及未来的发展趋势.

作 者:李丽  作者单位:江苏省联合职业技术学院南京工程分院 刊 名:中小企业管理与科技 英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年,卷(期): “”(25) 分类号: 关键词:机电一体化   技术   应用   发展方向  

篇6:日光温室水肥一体化技术

日光温室水肥一体化技术

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术.水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差),将可溶性固体或液体肥料按土壤养分含量和作物需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起相融后利用可控管道系统,通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域,使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据不同的'蔬菜的需肥特点,土壤环境和养分含量状况;蔬菜不同生长期需水,需肥规律情况进行不同生育期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物.

作 者:闫彩萍  作者单位:忻州市农业局土肥站 刊 名:现代农业 英文刊名:MODERN AGRICULTURE 年,卷(期):2009 “”(11) 分类号:S6 关键词: 

篇7:机电一体化技术应用

摘要:机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。

针对机电一体化系统在工业应用环境运行时,系统受到的干扰问题,进行了一定的分析,并提出了一些具体的解决办法。

篇8:机电一体化技术应用

引言:机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。

若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。

一、干扰源

从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。

1、供电干扰大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。

据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。

2、过程通道干扰过程通道干扰主要来源于长线传输。

当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。

3、场干扰系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通信发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。

这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。

二、抗供电干扰的措施

1、配电系统的抗干扰抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。

另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度。

2利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。

因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。

电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。

三、过程通道抗干扰措施

抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。

1、光电隔离

利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。

2、双绞线传输在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。

由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。

3、阻抗匹配长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。

4、电流传输长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。

5、合理布线强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。

四、场干扰的抑制

防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。

须注意以下问题:

1、消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。

2、为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。

3、不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。

4、在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。

五、软件抗干扰技术

各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。

因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是:

1、在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。

2、系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。

3、RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。

抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。

作者单位:国投新集能源股份有限公司

参考文献:

[1]魏俊民,周砚江.机电一体化系统设计.北京:中国纺织出版社.

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