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农业节水灌溉系统


系统背景

资源日益紧缺已经成为全球性的问题,节约用水并实现高效用水时人类生存与发展的需求也是全球经济社会的需求。我国作为全球13个贫水国家之一,水资源的不足已经对我国经历社会发展构成了严重威胁,甚至成为经济社会发展的“瓶颈”,大力发展节约用水不仅是一种革 命措施,也是我国的基本策略之一。农业用水占据了我国总用水量中的70%,农业灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。

如何解决缺水与灌溉面积增加之间的矛盾,来缓解水资源紧缺的问题,实现作物高产稳产,这就需要在自动灌溉系统中合理地推广自动化控制,并逐步提高农业节水灌溉的水平。在现代工业的支撑下,现代农业节水灌溉技术也在向着智能化方向发展。

痛点分析

手动灌溉,无法预测估计作物所需浇灌水量

农业灌溉效率低下

水资源严重浪费

耗费大量的人力物力

系统介绍

农业高 效节水自动化灌溉系统由阀门控制系统、土壤墒情监测系统、水泵控制系统、通讯网络和监测服务中心等组成。监测服务中心与各监测系统通讯由各系统的田间控制器设备通过GPRS/4G网络实现,各子系统通过阀控、传感器和田间控制器完成的监测和管理控制。

  监测中心:

硬件:服务器、计算机、打印机、显示大屏、交换机等。 

软件:节水灌溉系统平台、数据库软件和操作系统软件。 

  通信网络:

GPRS/4G/lora

  阀门控制系统:

阀门监控系统由阀控、电磁阀和田间控制器统组成。

阀门控制系统是对农田灌溉片区运行管网实现水流截断和分输作用。系统采用全无线漫游组网,田间不需要铺设线路,通过分区管理,级联通讯,实现数据的远程传输。每一个电磁阀有一个专用名称,根据轮灌制定的计划开启电磁阀,监控中心给指定电磁阀或者轮灌组下达指令,开启电磁阀灌水,或关闭电磁阀停止灌水。可根据土壤水分含量,联动阀门控制器实现自动灌溉,系统中设定土壤水分阈值,当土壤水分低于设定值阈值时,开启电磁阀灌水,当达到阈值时,关闭电磁阀停止灌水。

阀门控制器通过线缆与电磁阀相连,阀门控制器通过无线(lora)与田间控制器通讯,开关阀指令由田间控制器通过lora通讯方式,发送给阀门控制器。

  土壤墒情监测系统:

土壤墒情监测系统由阀门控制器、土壤温湿度传感器和田间控制器组成。

土壤墒情监测系统主要针对土壤水份进行采集与处理。可采用全数字网络化平台管理,将前端数字采集到的数据利用无线通信终端,通过GPRS/4G网络传回到控制中心及各监控中心,实现分布监控,集中控制和管理的功能。

土壤温湿度传感器通过485线缆与阀门控制器相连,阀门控制器通过lora与田间控制器通讯,采集的数据由田间控制器通过4G网络上传至监控中心。

   水泵控制系统:

水泵控制系统由机井控制器、PLC和水表组成。

水泵控制系统对深井潜水泵的水泵用电量、水泵机组运行状态、管道流量等参数进行监测通过GPRS/4G网络传回到控制中心及各监控中心,实现分布监控,集中控制和管理的功能。

水泵机组的控制有三种控制模式:现地手工控制、远程手动控制和程序自动控制。水泵控制系统在本地存储实时监测数据。

系统价值

构建一个完善的节水自动灌溉系统,实现定量灌溉,定时灌溉,按需灌溉

    节约水资源和节省人力物力

  实现管理员足不出户,远程浇灌农作物

  实现根据土壤水分变化自动浇灌农作物

  建设智能管理化监控平台

  建设具备高稳定性、可管理性、可扩展性、易维护性的智能节水自动灌溉系统


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