数控技术在紫花苜蓿生产中的应用:紫花苜蓿粉多少钱一桶
时间：2020-03-05 07:32:50 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要通过对无线数传模块技术的灌溉系统、遥感技术及PLC的干燥控制系统在紫花苜蓿生产中应用的探析，为实现紫花苜蓿生产的科学管理与构建专家系统平台提供思路，从而促进紫花苜蓿生产向现代集约化、电子化方向发展。
关键词紫花苜蓿；数控技术；应用
中图分类号S126；S541.9文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0041-01
紫花苜蓿抗逆性强、分布广、产量高、品质好、利用方式多、适口性好、经济价值高[1]，是我国种植面积最大的人工牧草，其饲用价值高，营养丰富，同时也是一种优良的改土培肥植物[2-3]，在我国旱区农业发展中具有十分重要的作用。数控技术引入苜蓿生产是对传统苜蓿生产方式的有力革新，用科学的方法探究紫花苜蓿的发展潜力，有利于推动其产业高效、快速、持久地发展，具有重要的现实意义。
1无线数传模块技术的灌溉系统
我国水资源相对短缺，特别是北方，而苜蓿耗水量大，每生产1 kg干物质需要水800 L。在冬前、返青后及干旱时要浇水。多雨的地方要注意排水，水淹24 h苜蓿会死亡。现在绝大部分农田灌溉使用漫灌的方式。试验证明，1 hm?2漫灌用水量是1 800 m3，喷灌是600 m3，滴灌是225 m3，可见采用节水灌溉技术的重要性。为此，有必要设计一套适合我国国情的、价格低廉、性能可靠的控制系统，以实用、经济、可靠为中心，通过使用无线数传模块技术，来构建一个相对独立的中小型灌区，为用水管理提供技术保障。
无线数传模块如图1所示，主控上位机计算机和数传通道接收下位机的信号，并对下位机实施监控，下位机采集数据通过数传通道给上位机，可用PLC或单片机做数据处理，记录用户用水时间、用水量、土壤湿度和风速等影响作物生长的参量。同时用户可根据需求进行灵活处理、使用。下位机输出小的开关信号在功能变换模块经功率放大后，变成大的、驱动能力强的信号，以控制机械执行部分电磁阀。
无线数据传输模块技术可以满足人们对一些近距离的数据传输要求。无线数传模块技术在技术含量、价格成本等方面适合目前农田灌溉的控制技术。数传模块最显著的特点是功耗极低，外围元件少，且便于调试和设计生产。另外，由于传输的是数据信号，经解调后还原为数据，很容易与单片机联接，构成智能化控制系统，数据传输是双向的，数据处理芯片既接收信号又发射信号。在上述过程中，只需1片集成电路就可以完成数据传输的任务。
2遥感技术应用于紫花苜蓿的构想
目前，利用遥感技术研究草地资源，植被指数是最为普遍的遥感参数。20世纪80年代初期，新西兰、加拿大、日本等国家的科学家利用遥感技术进行监测天然草地的研究，对草地资源退化进行监测和分析，为草地资源的合理利用和调控提供科学依据。
利用遥感技术对草地生产力进行研究，国内已经有一定基础。徐希孺等（1985）推断内蒙古锡林郭勒盟的草地产量[4]。樊锦召、吕玉华等解决了天然草场牧草产量遥感动态监测的时间差问题[5-6]。李建龙等建立了非线性遥感估产模型，精度达到75%以上。李建龙、裴浩等还分别对新疆北部地区草地和内蒙古乌拉盖地区进行了遥感估产。黄敬峰、龙瑞军等针对部分草原类型，预测不同草地群落的生产力。黄敬峰建立了不同草地类型的遥感动态监测模式。
吸取国内外研究经验可将遥感技术应用在紫花苜蓿资源调查、分类与制图，苜蓿资源动态监测与估产，资源管理与评估，自然灾害监测与预测预报（雪灾监测、火灾监测、干旱灾害监测、草地病虫鼠害监测）等方面，实现科学的管理。
目前，应用遥感技术评价苜蓿的营养价值，国内外尚无此方面的研究。据此，可以借鉴前人大面积遥感估产的思路，构想如何利用遥感技术评价苜蓿的营养价值。对紫花苜蓿进行地面监测结合室内分析，测定不同时空的产量、营养物质（粗蛋白质、粗脂肪、无氮浸出物、粗纤维、粗灰分）含量。通过地面观测、实地调研、室内分析与对遥感信息的判读信息相结合，在与GIS、GPS相渗透和统一，对空紫花苜蓿进行营养物质含量动态变化监测与分析，确立其营养物质含量的动态变化规律、年际波动情况，以切实节省人力、物力、财力，提高其效益。这将是紫花苜蓿应用发展的趋势。
3基于PLC的干燥控制系统
近年来，苜蓿种植面积和产量逐年增大，为便于产品加工、运输、贮藏，需要除去苜蓿中多余水分，苜蓿干燥就显得尤为重要。然而立足实际情况，在苜蓿加工过程中，大部分为家庭式生产模式，经济状况难于承受大规模的、成本高的农副产品干燥设备，而且采用常规能源干燥，投资大、消耗多，易造成环境污染甚至会损失营养成分。一般农副产品干燥要求的温度比较低，在40~55 ℃，正好与太阳能热利用范围一致。对太阳能干燥过程进行自动控制，不仅节约成本、节省人工，还可以提高干燥效率，保证质量。因此，研究适用于苜蓿的小型太阳能干燥控制系统是非常必要的，既符合
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节约能源的发展趋势，又能满足农牧业对干燥装置的需求。
设计一个集干燥箱内数据采集、过程监测、参量控制于一体的控制系统，为各种干燥装置设计、生产工艺优化以及智能控制实现提供参考依据。干燥箱内参量控制、数据采集于一体的计算机控制系统，其控制原理见图2。
控制部分由计算机、带模拟量的PLC、变频器、风机、传感器、数据采集卡和控制软件组成。上位机（计算机）给定温度，通过串行通信接口实现与下位机（PLC）之间的连接和通信。PLC接收到控制温度的电流值信号后，给定温度值，控制变频器的输出。当传感器采集到温度信号后，通过PLC模拟量输入通道，将温度存储到PLC内部指定的数据存储区。在控制器内部将信号与设定值进行比较，求出误差和误差变化，并根据相应的程序进行调整，重新给定温度值。该温度值通过PLC的模拟量输出通道控制变频器输出，改变风机转速，从而达到对干燥箱内介质温度的控制，掌握误差和误差变化，并根据相应程序进行调整，重新给定温度值。该温度值通过PLC的模拟量输出通道控制变频器输出，改变风机转速，从而达到对干燥箱内介质温度的控制。
4结语
苜蓿生产数控化是未来现代化大农业的必然趋势。为此，应从紫花苜蓿品种、栽培技术、收获制度、加工产品到经营方式等方面继续加强自动化程度，建立小规模集约高效型模式，为努力构建我国特色的苜蓿产业体系做出贡献。
5参考文献
[1] 马春晖，夏艳军，韩军，等.不同青贮添加剂对紫花苜蓿青贮品质的影响[J].草业学报，2010，19（1）：128-129.
[2] 张玉发，王庆锁，苏家楷.试论中国苜蓿产业[J].中国草地，2000（1）：64-69.
[3] 耿华珠.中国苜蓿[M].北京：中国农业出版社，1995：2-8.
[4] 徐希孺，金丽芳，赁常恭，等.利用NOAA/CCT估算内蒙古草场产量的原理和方法[J].地理学报，1985（4）：6-8.
[5] 樊锦沼，张道传，吕玉华.应用气象卫星资料估算草场产草量方法的研究[J].干旱区资源与环境，1990（3）：76-83.
[6] 吕玉华，张道传，樊锦沼.气象卫星监测牧草产量和预报产量趋势的初步研究[J].干旱区资源与环境，1990（3）：84-92.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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