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    MH-SKY自動化灌溉系統

    我國是一個水資源嚴重缺乏,水旱災害頻繁的國家。雖然水資源的總量居世 界第6 位,但是按人均水資源量計算,人均占有量只有 2500 立方米,約為世界人均水量的 1/4,在世界排 110 位,已被聯合國列為 13 個貧水國家之一。另一方面,我國水資源的分布很不平衡。北方有些地區水資源的占有量僅為 900 立方米,低于公認的 1000 立方米的水資源下限。有些地區的人均占有量甚至低于世界#貧水的國家埃及和以色列的水平。我國農業用水量約占總用水量的 80% 左右,由于農業灌溉用水的利用率普遍低下,就全國范圍而言,水的利用率 僅為 45 % ,而水資源利用率高的國家已達 70% 一 80% ,因而,解決農業灌溉 用水的問題,對于緩解水資源的緊缺是非常重要的。在灌溉系統合理地推廣自動 化控制,不僅可以提高資源利用率,緩解水資源日趨緊張的矛盾,還可以增加農 作物的產量,降低農產品的成本。灌溉系統自動化的水平較低,這也是制約我國 高效農業發展的主要原因。以色列、日本、美國等一些國家已采用先進節水灌溉 制度。由傳統的充分灌溉向非充分灌溉發展,對灌區用水進行監測預報,實際動 態管理。采用傳感器來監測土壤的墑情和農作物的生長,實現水管理的自動化。 高效農業和精細農業要求我們必須提高水資源的利用率。要真正實現水資源的高 效,僅憑單項節水灌溉技術是不可能解決的。必須將水源開發、輸配水、灌水技 術和降雨、蒸發、土壤墑情和農作物需水規律等方面統一考慮。做到降雨、灌溉 水、土壤水和地下水聯合調用,實現按期、按需、按量自動供水。

                            


    自動化控制灌溉系統的工作原理:

    公司指出所謂的自動化控制灌溉即利用田間布設的相關設備采集或監測土壤信息、田間信息和作物生長信息,并將監測數據傳到首部控制中心,在相應系統軟件分析決策下,對終端發出相應灌溉管理指令。

    公司研制的農業灌溉自動化控制系統的工作原理為:通過土壤、氣象、作物等類傳感器及監測設備將土壤、作物、氣象狀況等監測數據通過墑情信息采集站,傳到計算機中央控制系統,中央控制系統中的各類軟件將匯集的數值進行分析,比如將含水量與灌溉飽和點和補償點比較后確定是否應該灌溉或停止灌水,然后將開啟或關閉閥門的信號通過中央控制系統傳輸到閥門控制系統,再由閥門控制系統實施某輪灌區的閥門開啟或關閉, 以此來實現農業的自動化控制。

    與水平相比,我國的農業傳感器生產水平相對落后,而土壤水分傳感器生產水平已達到了同類水平。


    系統設備的組成:

    自動化控制系統的設備主要有中央控制器、田間工作站、RTU(遠程網絡終端單位)或解碼器(閥門控制器)、電磁閥及田間信息采集或監測設備 5 個部分組成。

    中央控制器(主站):主要有微機等設備及控制系統軟件組成。

    微機設備與目前辦公設備類似,由電源控制箱、主控計算機、中央控制器和激光打印機等設備組成。

    控制系統軟件是安裝于微機設備上的,其內容有信息采集與處理模塊、信息數據顯示模塊、信息記錄與報警模塊、閥門狀態監控模塊和首部控制模塊等組成。

    現有自動化監測、 控制系統除了具有預測預報等功能外, 還在計算機上實現如下功能:過程監視、數據收集、數據處理、數據存儲、報警、數據顯示、數據管理和過程控制等。并實現實時過程智能決策,達到完全自動控制。

    田間工作站(中繼站)

    田間工作站的設計根據地形及設備信號接收的限制來確定布設位置及個數。

    在實際操作中若地形平坦,無遮擋物,信號傳輸效果好。則相應一個田間工作站可控制面積較大,反之,則田間工作站布設較多。

    田間工作站是中央控制器與 RTU 或解碼器及田間信息采集監測設備的中轉站。采集的信息需要通過中間站輸送到中央控制器, 而中央控制器發送的指令則需通過田間工作站傳達到各個 RTU 或解碼器。

    RTU(遠程網絡終端單位)或解碼器(閥門控制器)

    RTU(遠程網絡終端單位)或解碼器(閥門控制器)是接收由田間工作站傳來的指令并實施指令的下端。

    解碼器(閥門控制器)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后對電磁閥的開閉進行控制,同時也能夠采集田間信息,并上傳信息至田間工作站。一個閥門控制器可控制多個電磁閥。

    電磁閥是控制田間灌溉的閥門。

    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。

    墑情信息采集站及田間信息采集、監測設備田間信息采集及監測設備是自動化控制系統的#根本。

    田間信息采集主要依賴于傳感設備。 傳感設備就是能夠感受規定的被測量物并按照一定規律轉換成可能輸出信號的器件或裝置。自動化灌溉可能設計的傳感器主要分為:土壤類、 作物類、 氣象類及系統類傳感器。 主要測量土壤水分、 養分、 溫度、 作物水分、養分、長勢、氣象類的光照、蒸發、風速、雨量及系統類的水壓、閥門狀態、流量、水質等數據資料。經由墑情信息采集站將信息傳輸至中央控制器,通過中央控制器安裝的各類自動化監測軟件系統對采集的數據分析,再以數值和曲線形式顯示歷史與實的時參數值和變化曲線,并進行信息實時報警與記錄。


    灌溉方式選。

    根據現在節水灌溉模式及管理水平目前已實現的控制灌溉方式主要分為 3類,在實際操作中可根據具體情況選取適合自己的控制灌溉方式:

    自動化控制灌溉方式

    由于實際情況中存在墑情采集及分析水平不足的因素, 在現狀自動化控制中主要還是依據節水工程設計中規定的耗水定額、 灌溉時間及作物的需肥等數據來作為自動化控制發出命令的依據。

    根據節水設計可進行閥門編組輪灌,可供選擇的輪灌方式有:①灌水時間設定輪灌:根據設定時間編組輪灌;②灌溉量設定輪灌:根據墑情及土壤的監測結果預設灌溉制度進行輪灌并施加肥料;③隨機設定輪灌:根據實際需要進行任意閥門編組輪灌,包括補灌。

    人工參與控制灌溉方式

    系統以土壤濕度臨界值主參數(可包括氣象信息、作物視頻診斷等)進行人工參與智能化控制灌溉;用戶也可根據墑情監測結果,通過 G 網用手機隨時進行智能化控制。

    手動控制灌溉方式

    在系統出現意外情況下,可人工手動進行電磁閥開啟。以保證連續灌溉不會中斷,不誤農時。


    自動灌溉監控優點:

    1、將充分發揮現有的節水設備作用,優化調度,提高效益。

    2、通過自動控制技術的應用,更加節水節能,降低灌溉成本,提高灌溉質量。

    3、將使灌溉更加科學,方便、提高管理水平。

    4、研制和推廣節水灌溉控制新技術是實現農業現代化的需要。


    欲了解更為詳細系統細節,請來我司或來電具體詳談


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