智能灌溉解決方案
一、概述:
隨著水資源供需矛盾的日益加劇,各國都十分重視發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)。發(fā)達國家除普遍采用噴灌、微灌等先進的節(jié)水灌溉技術(shù)外,還應(yīng)用先進的自動化控制技術(shù)實施精確灌溉,以作物實際需水為依據(jù),以信息技術(shù)為手段,提高灌溉精準度,實施合理的灌溉制度,提高水的利用率。智能自動化控制灌溉能夠提高灌溉管理水平,改變?nèi)藶椴僮鞯碾S意性,同時智能控制灌溉能夠減少灌溉用工,降低管理成本,顯著提高效益。因此,推廣實施自動化控制灌溉,改變目前普遍存在的粗放灌水方式,提高灌溉水利用率,是有效解決灌溉節(jié)水問題的必要措施之一。
二、總體架構(gòu):
智能灌溉系統(tǒng)可實現(xiàn)對農(nóng)田水利信息的管理,對灌溉機井、提水泵站、地下水位、降雨量、土壤含水量、圖像等數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測,并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇h水利局信息中心,由信息中心的軟件平臺完成數(shù)據(jù)的處理和分析,并能方便的進行各種統(tǒng)計和查詢,及時掌握灌溉水量、地下水位、降雨量、土壤墑情和灌區(qū)視頻信息,為生產(chǎn)、抗旱、防汛工作提供決策依據(jù)。
結(jié)合智能灌溉管理信息化工程建設(shè)的實際需求及現(xiàn)狀,該系統(tǒng)主要包括以下建設(shè)內(nèi)容:縣級水利局信息中心軟硬件平臺的建設(shè)、監(jiān)測站點的建設(shè)、機井和泵站自動化控制系統(tǒng)的建設(shè)。
三、軟硬件平臺的建設(shè):
軟件支撐平臺主要包含操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、防病毒軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、GIS平臺和農(nóng)田智能灌溉管理信息化系統(tǒng)軟件的安裝與調(diào)試。硬件支撐平臺的建設(shè)主要包括服務(wù)器、防火墻、路由器、交換機、工作站、UPS電源、GIS定位設(shè)備、LED顯示屏和大屏幕投影設(shè)備安裝和調(diào)試,是軟件系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。
四、機井和泵站自動化控制系統(tǒng):
1、機井射頻卡灌溉控制子系統(tǒng)
機井射頻卡灌溉控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)對機井水泵的啟停、計費控制,由射頻卡控制器、電動機保護裝置、遙控器、充值管理機等組成。其中射頻卡控制器實現(xiàn)對機井水泵的控制,并實現(xiàn)計費功能。電動機保護裝置實現(xiàn)對電動機的保護,如缺相、過載等。遙控器可實現(xiàn)1KM范圍內(nèi)對水泵的遙控操作,充值管理機用于對射頻卡進行充值管理。
2、泵站自動化控制子系統(tǒng)
泵站自動化控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)對提水泵站的自動化控制,由可編程控制器、顯示觸摸屏、智能變頻柜、流量計、壓力變送器、電量模塊等。實現(xiàn)對灌溉管道的恒定壓力控制,其自動化控制功能主要有:變頻恒壓供水功能、避雷功能、無人值守功能、故障處理功能、PLC儀表自控功能等。
五、系統(tǒng)軟件介紹:
軟件功能主要涵蓋基礎(chǔ)信息管理、物資管理、運行監(jiān)測管理、綜合調(diào)度、統(tǒng)計報表、分析預(yù)測等功能。
智能灌溉系統(tǒng)通過預(yù)警模型對相關(guān)位置土壤墑情監(jiān)測站的土壤水分數(shù)據(jù)進行分析,并對土壤水分不達標的土壤墑情監(jiān)測站進行自動預(yù)警,啟動智能灌溉功能。通過自動灌溉模型分析土壤墑情監(jiān)測站所在位置的泵站,水源是否滿足灌溉要求,灌溉設(shè)備是否正常,若滿足相關(guān)條件,調(diào)度系統(tǒng)自動進行智能提醒,并根據(jù)操作權(quán)限開啟水泵及噴灌設(shè)備進行智能灌溉。
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