干电池供电的柑橘园滴灌定时自动控制器

南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室利用低功耗设计技术研制了一款以干电池供电的滴灌控制器，用于柑橘园的滴灌定时自动控制，该控制器使用一节9伏碱性电池至少可工作1年以上，而且“傻瓜”化操作，适合果农使用，可有效提高偏远无电地区柑橘园滴灌的管理效率，降低劳力投入，节约生产成本。

此研究报告刊登于《农业工程学报》2011年第7期，题为“柑橘园低功耗滴灌控制器的设计与实现”，第一作者为华南农业大学工程学院农业电气化与自动化专业博士生李加念。通信作者为洪添胜教授。

柑橘是世界第一大水果品种，是我国南方经济地位最重要的果树之一，日前我国柑橘种植面积和产量均已跃居世界首位，已经成为我国南方主产区农村经济的一大支柱产业。但我国柑橘的单产水平低于世界平均水平，其中重要的原因之一是柑橘园的管理水平普遍较低，柑橘生产的物质技术装备条件差，灌溉方式落后。

滴灌是指通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将水均匀而缓慢地滴入作物根区附近的土壤中，具有节水增产的效益，被认为是最有利于柑橘生长的有效灌溉方式。目前我国柑橘大部分在山地种植，柑橘园普遍建有不同形式的蓄水池，有些还铺上了滴灌管网，利用水池水位产生的水压进行滴灌。但由于我国柑橘属于劳动密集型农作物，柑橘生产集约化及规模化程度低，多是单家独户种植与经营，而且大部分柑橘园地处偏远的山区，往往缺乏电力供应。由于成本高、供电限制和不易操作等原因，一些智能化的灌溉自动控制系统或装置不适合在此类柑橘园中应用推广，从而柑橘园的滴灌还是只能依靠人力穿梭于山地中手动开、关管道阀门进行控制，费时费力且效率低。为此，有必要设计一个以干电池供电、低成本、操作简单且适合于果农使用的滴灌控制器，以提高滴灌的管理效率。

该控制器主要由微电子电路与双稳态脉冲电磁阀组成，电磁阀安装在滴灌管网的主干管道上，通过编制程序控制电磁阀的开与关来控制滴灌的启动与停止，从而实现滴灌的定时自动控制。滴灌的定时时间、间隔天数以及控制器的时钟，可由用户通过两个多档位的旋钮开关设定，旋钮开关的每一个档位所表示的功能或数值在控制面板上都有相应的数字标识相对应，因而操作直观简便。以一节9伏碱性电池供电，分别在0¯0.9兆帕的水压条件下，对该滴灌控制器进行了试验。由试验结果知，控制器正常进行滴灌控制的最低工作电压为3伏，控制器全天候运行时的平均电流为50 微安，控制器驱动电磁阀开关动作时消耗的电流在0¯0.9 兆帕 水压范围内是基本相同的。并根据试验结果估算出，一节额定容量为2500毫安•时的9 伏电池可使控制器工作5年以上。

该控制器属于“傻瓜”型，操作简单、方便，适合于有高处水池的水头落差形成压力的中小面积柑橘园的滴灌定时自动控制。该滴灌控制器在江西省安远县等柑橘主产区试验示范45套，经回访调查知：该控制器至今已良好运行10月有余，其电池电压仅从初始值下降为7.9 伏；柑橘园平均每10天滴灌一次，该控制器可平均节约人工0.5人/次，平均节约生产成本25元/次。由此可见，该控制器能有效地降低劳力投入、生产成本，提高柑橘园滴灌的科学管理水平，具有良好的推广应用前景。