水肥一體化智能灌溉係統_鄭州AG亚游集团科技
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水肥一體化智能灌溉係統

[ 發布日期:2018-12-05 點擊: 來源: 未知 【打印此文】 【關閉窗口】]

   一.概述
  水肥一體化技術是將灌溉與施肥融為一體的農業新技術。水肥一體化是借助壓力係統(或地形自然落差),將可溶性固體或液體肥料,按土壤養分含量和作物種類的需肥規律和特點,配兌成的肥液與灌溉水一起,通過可控管道係統供水、供肥,使水肥相融後,通過管道、噴槍或噴頭形成噴灌、均勻、定時、定量,噴灑在作物發育生長區域,使主要發育生長區域土壤始終保持疏鬆和適宜的含水量,同時根據不同的作物的需肥特點,土壤環境和養分含量狀況,需肥規律情況進行不同生育期的需求設計,把水分、養分定時定量,按比例直接提供給作物。
  二.水肥一體化係統原理圖
  水肥一體化係統通常包括水源工程、首部樞紐、田間輸配水管網係統和灌水器等四部分,實際生產中由於供水條件和灌溉要求不同,施肥係統可能僅由部分設備組成。
  三.水肥一體化係統組成
  3.1水源係統
  江河、渠道、湖泊、井、水庫均可作為水源,隻要水質符合灌溉要求,均可作為灌溉的水源。為了充分利用各種水源進行灌溉,往往需要修建引水、蓄水和提水工程,以及相應的輸配電工程,這些統稱為水源係統。
  3.2首部樞紐係統
  其首部樞紐係統主要包括水泵、過濾器、壓力和流量監測設備、壓力保護裝置、施肥設備(水肥一體機)和自動化控製設備。首部樞紐擔負著整個係統的驅動、檢控和調控任務,是全係統的控製調度中心。
  三、水肥一體機
  水肥一體機係統結構包括:控製櫃、觸摸屏控製係統、混肥硬件設備係統、無線采集控製係統。支持pc端以及微信端實施查看數據以及控製前端設備;水肥一體化智能灌溉係統可以幫助生產者很方便的實現自動的水肥一體化管理。係統由上位機軟件係統、區域控製櫃、分路控製器、變送器、數據采集終端組成。通過與供水係統有機結合,實現智能化控製。可實現智能化監測、控製灌溉中的供水時間、施肥濃度以及供水量。變送器(土壤水分變送器、流量變送器等)將實時監測的灌溉狀況,當灌區土壤濕度達到預先設定的下限值時,電磁閥可以自動開啟,當監測的土壤含水量及液位達到預設的灌水定額後,可以自動關閉電磁閥係統。可根據時間段調度整個灌區電磁閥的輪流工作,並手動控製灌溉和采集墒情。整個係統可協調工作實施輪灌,充分提高灌溉用水效率,實現節水、節電,減少勞動強度,降低人力投入成本。
  四.施肥係統
  水肥一體化施肥係統原理由灌溉係統和肥料溶液混合係統兩部分組成。灌溉係統主要由灌溉泵、穩壓閥、控製器、過濾器、田間灌溉管網以及灌溉電磁閥構成。肥料溶液混合係統由控製器、肥料灌、施肥器、電磁閥、傳感器以及混合罐、混合泵組成。
  4.1輸配水管網係統
  由幹管、支管、毛管組成。幹管一般采用PVC管材,支管一般采用PE管材或PVC管材,管徑根據流量分級配置,毛管目前多選用內鑲式滴灌帶或邊縫迷宮式滴灌帶;首部及大口徑閥門多采用鐵件。幹管或分幹管的首端進水口設閘閥,支管和輔管進水口處設球閥。
  輸配水管網的作用是將首部處理過的水, 按照要求輸送到灌水單元和灌水器,毛管是微灌係統的最末一級管道,在滴灌係統中,即為滴灌管,在微噴係統中,毛管上安裝微噴頭。
  4.2環境數據采集器
  環境數據采集器由低功耗氣象傳感器、低功耗氣象數據采集控製器和計算機氣象軟件三部分組成。可同時監測大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、雨量、風速、風向、氣壓、輻射、照度等諸多氣象要素;具有高精度高可靠性的特點,可實現定時氣象數據采集、實時時間顯示、氣象數據定時存儲、氣象數據定時上報、參數設定等功能。

  4.3無線閥門控製器
  閥門控製器是接收由田間工作站傳來的指令並實施指令的下端。閥門控製器直接與管網布置的電磁閥相連接,接收到田間工作站的指令後對電磁閥的開閉進行控製,同時也能夠采集田間信息,並上傳信息至田間工作站,一個閥門控製器可控製多個電磁閥。
  電磁閥是控製田間灌溉的閥門,電磁閥由田間節水灌溉設計輪灌組的劃分來確定安裝位置及個數。

  4.4灌水器係統
  微灌按微灌灌水流量小,一次灌水延續時間較長,灌水周期短,需要的工作壓力較低,能夠較精確的控製灌水量,能把水和養分直接地輸送到作物根部附近的土壤中去。
  五.係統功能:
  5.1用水量控製管理
  實現兩級用水計量,通過出口流量監測作為本區域內用水總量計量,通過每個支管壓力傳感采集數據實時計算各支管的輪灌水量,與閥門自動控製功能結合,實現每一個閥門控製單元的用水量統計。同時水泵引入流量控製,當超過用水總
  量將通過遠程控製,限製區域用水。
  5.2運行狀態實時監控
  通過水位和視頻監控能夠實時監測滴灌係統水源狀況,及時發布缺水預警;
  通過水泵電流和電壓監測、出水口壓力和流量監測、管網分幹管流量和壓力監測,能夠及時發現滴灌係統爆管、漏水、低壓運行等不合理灌溉事件,及時通知係統維護人員,保障滴灌係統高效運行。
  5.3閥門自動控製功能
  通過對農田土壤墒情信息、小氣候信息和作物長勢信息的實時監測,采用無線或有線技術,實現閥門的遙控啟閉和定時輪灌啟閉。根據采集到的信息,結合當地作物的需水和灌溉輪灌情況製定自動開啟水泵、閥門,實現無人職守自動灌溉,分片控製,預防人為誤操作。

  5.4  PC展示平台和移動終端APP
  通過物聯網水肥一體化智能監測平台,能夠為用戶提供傳感器數據、圖片遠程、采集、傳輸、儲存、處理及報警信息發送等服務。該平台以集中式分區化的方式為用戶提供便捷、經濟、有效的遠程監控整體解決方案。通過物聯網智能監測平台,用戶可以不受時間、地點限製對監控目標進行實時監控、管理、觀看和接收報警信息。

  移動終端
  建立手機係統,客戶直接采用微信客戶端就可以控製和查看實時數據,手機端具有手動啟動、關閉電磁閥,水泵等設備功能。
  5.5   運維管理功能
  包括係統維護、狀態監測和係統運行的現場管理;實現 區域用水量計量管理、旱情和灌溉預報專家決策、信息發布等功能的遠程決策管理;以及對用水、耗電、灌水量、維護、材料消耗等進行統計和成本核算,對灌溉設 施設備生成定期維護計劃,記錄維護情況,實現灌溉工程的精細化維護運行管理。
  節水灌溉自動化控製係統能夠充分發揮現有的節水設備作用,優化調度,提高效益,通過自動控製技術的應用,更加節水節能,降低灌溉成本,提高灌溉質量,將使灌溉更加科學、方便,提高管理水平。


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