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高標(biāo)準(zhǔn)煙田灌溉自動(dòng)化方案

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湖南省艾可斯科技實(shí)業(yè)有限公司

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高標(biāo)準(zhǔn)煙田水肥一體化及灌溉自動(dòng)化整體解決方案1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)是一套集自動(dòng)墑情監(jiān)測(cè)、氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)、水肥一體化、智能閥門(mén)灌溉自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)燃夹g(shù)于一體的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

詳細(xì)介紹

高標(biāo)準(zhǔn)煙田水肥一體化及灌溉自動(dòng)化整體解決方案

1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)是一套集自動(dòng)墑情監(jiān)測(cè)、氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)、水肥一體化、智能閥門(mén)灌溉自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)燃夹g(shù)于一體的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)種植基地的灌溉自動(dòng)化、施肥精細(xì)化，同時(shí)可以節(jié)約大量人力成本。從而達(dá)到節(jié)水增效、節(jié)肥增效、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。
2、總體設(shè)計(jì)
智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)、無(wú)線通訊模塊、墑情監(jiān)測(cè)站、智能云控柜、智能閥門(mén)等*設(shè)備，基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)，根據(jù)地區(qū)、季節(jié)和植物生長(zhǎng)周期，結(jié)合灌區(qū)的墑情、雨情進(jìn)行自動(dòng)灌溉，是一套專(zhuān)門(mén)針對(duì)農(nóng)田節(jié)水灌溉建設(shè)改造的灌溉信息化解決方案。
整個(gè)系統(tǒng)包括：水肥一體化滴灌系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、閥門(mén)自動(dòng)化控制系統(tǒng)、軟件平臺(tái)。
2.1大田墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2.1.1大田墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)描述

土壤含水量監(jiān)測(cè)依靠土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分含量，能夠準(zhǔn)確反映土壤的蓄水情況和實(shí)際含水量。系統(tǒng)采用太陽(yáng)能及蓄電池進(jìn)行供電，24小時(shí)在線，每小時(shí)上報(bào)一次數(shù)據(jù)。采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS模塊發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)，根據(jù)軟件平臺(tái)設(shè)置的預(yù)警閾值，指導(dǎo)節(jié)水灌溉或自動(dòng)灌溉。可通過(guò)電腦或手機(jī)遠(yuǎn)程登錄軟件平臺(tái)，查看當(dāng)前土壤的旱澇程度。系統(tǒng)采用無(wú)線傳輸方式，智能墑情儀與智能網(wǎng)關(guān)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸距離大于2公里。每個(gè)智能網(wǎng)關(guān)可同時(shí)無(wú)線連接128個(gè)墑情儀。

圖1-1. 大田墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2田間氣象自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
用于監(jiān)測(cè)田間的氣象環(huán)境。用戶(hù)可以通過(guò)電腦和手機(jī)隨時(shí)隨地登陸自己專(zhuān)屬的軟件平臺(tái)，可以訪問(wèn)田間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行系統(tǒng)管理，對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣象環(huán)境情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
應(yīng)用目的：
通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)降雨、空氣溫濕度、光照、風(fēng)速風(fēng)向等參數(shù)，用戶(hù)可以掌握當(dāng)前的大田氣象環(huán)境，當(dāng)出現(xiàn)溫度過(guò)低、光照太強(qiáng)或者強(qiáng)風(fēng)天氣情況下，及時(shí)對(duì)大棚進(jìn)行保暖、通風(fēng)或加固，避免因氣象造成大棚本身及作物的傷害。
2.3智能閥門(mén)灌溉自動(dòng)化控制系統(tǒng)
智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)由管理中心、智能網(wǎng)關(guān)，智能閥門(mén)、智能墑情儀組成。根據(jù)地區(qū)、季節(jié)、所種植農(nóng)作物的用水特性，結(jié)合農(nóng)田里的墑情、地溫、水表、雨水傳感器傳回的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)智能閥門(mén)的遠(yuǎn)程開(kāi)啟，對(duì)作物進(jìn)行自動(dòng)灌溉、按需灌溉和節(jié)約灌溉，缺水時(shí)自動(dòng)補(bǔ)水，下雨時(shí)自動(dòng)停水。系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)品均采用太陽(yáng)能+鋰電池供電，無(wú)需架設(shè)繁雜的供電線纜，節(jié)省架設(shè)成本。
系統(tǒng)支持兩種灌溉方式，一種是系統(tǒng)通過(guò)對(duì)環(huán)境、墑情數(shù)據(jù)的分析，自動(dòng)灌溉，另一種是管理方根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，手動(dòng)遠(yuǎn)程控制閥門(mén)進(jìn)行灌溉。系統(tǒng)智能網(wǎng)關(guān)、智能閥門(mén)均采用太陽(yáng)能或電池供電，核心技術(shù)是低功耗的可靠的無(wú)線傳輸自組網(wǎng)技術(shù)。
目前，市面上普遍采用灌溉自動(dòng)化控制產(chǎn)品是電磁閥。但電磁閥質(zhì)量參差不齊，且容易產(chǎn)生因水壓不足、水中雜質(zhì)較多等情況造成的開(kāi)關(guān)閥故障，在實(shí)際生產(chǎn)中，損壞率和故障率較高，所以導(dǎo)致農(nóng)戶(hù)對(duì)自動(dòng)化灌溉技術(shù)并不是十分認(rèn)可。
2.4田間管網(wǎng)建設(shè)
采用100畝面積作為試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水肥一體化滴灌自動(dòng)化控制。水肥一體化滴灌自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為一個(gè)集成度較高的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)手段，需要兼顧水源、肥料、設(shè)備配套、設(shè)備日常維護(hù)四大板塊的整合。
2.4.1 管道選擇與鋪設(shè)
滴灌系統(tǒng)輸水管道的支管和輔管一般采用PE管，PE管分為高壓低密度PE管和低壓高密度PE管兩種。我們采用高壓低密度PE管。
滴灌帶——滴灌帶是滴灌系統(tǒng)的末端管網(wǎng)，是直接向作物施水肥的設(shè)備，主要有迷宮式滴灌帶和內(nèi)鑲片式滴灌帶兩種。我們采用的是質(zhì)量較好、灌溉效果均勻的內(nèi)鑲片式滴灌帶。
施肥設(shè)備——滴灌在安裝時(shí)大多配備壓差式施肥罐，基本上可以滿(mǎn)足追肥的需要，實(shí)現(xiàn)水肥一體化，因此我們采用的是硬質(zhì)塑料桶，同時(shí)配置文丘里施肥器。
2.4.2 首部系統(tǒng)——首部設(shè)備安裝
安裝首部系統(tǒng)之前，應(yīng)按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，并按《機(jī)電設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
過(guò)濾設(shè)備——采用離心過(guò)濾器和網(wǎng)式過(guò)濾器，維修質(zhì)保期內(nèi)，我方會(huì)在每季度巡查中對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，離心式過(guò)濾器集砂罐設(shè)有排砂口，工作時(shí)要經(jīng)常檢查集砂罐，定時(shí)排砂。
2.4.3 網(wǎng)管鋪設(shè)技術(shù)要求
（1）機(jī)動(dòng)水源試點(diǎn)以10畝為一個(gè)施肥區(qū)間獨(dú)立鋪設(shè)田間管道；固定水源試點(diǎn)以100畝為單元整體鋪設(shè)田間管道，利用水閥控制以10畝為一個(gè)施肥區(qū)間。
（2）田間管網(wǎng)包括干管、主管、支管和毛管（即滴灌帶）及相應(yīng)的管件。
（3）地塊較大的煙田，主管和支管采用T字型分布。
（4）地塊分布零散面積較小的煙田，田間管道采用梳子形分布。
（5）干管轉(zhuǎn)彎、三通、分岔或閥門(mén)處應(yīng)設(shè)固定墩。
（6）干管及管件安裝過(guò)程中，應(yīng)在管段無(wú)接縫處先覆土固定，待安裝完畢，經(jīng)沖洗試壓后，全面檢查質(zhì)量合格后，方可回填。
（7）回填必須在管道兩側(cè)時(shí)時(shí)進(jìn)行，嚴(yán)禁單側(cè)回填。
2.4.4 山地田間管網(wǎng)設(shè)計(jì)要求
（1）地形落差大、坡度大、規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)的安全性、合理性，防止局部管道壓力過(guò)大脹破管道；
（2）管網(wǎng)保護(hù)設(shè)施種類(lèi)多，需多設(shè)球閥、排水閥緩解管道局部壓力；
（3）輪灌小區(qū)劃分必須考慮方便運(yùn)行、管理、維護(hù)。
（4）原則上主管的布設(shè)應(yīng)占據(jù)高點(diǎn)、高地、高脊等有利地形優(yōu)勢(shì)；支管、毛管鋪設(shè)時(shí)，支管應(yīng)垂直于等高線，毛管要平行于等高線，充分利用地形高差，增加管道中水的勢(shì)能，克服管道和滴灌器的阻力損失。
2.5管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)
智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)是一套集用戶(hù)管理、表具管理、財(cái)務(wù)管理、抄表結(jié)算、收費(fèi)管理、發(fā)票管理、報(bào)表分析、表務(wù)管理、報(bào)裝業(yè)務(wù)等功能為一體的綜合性灌溉管理信息化系統(tǒng)。

2.5.1管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)主要特點(diǎn)：
（1）用戶(hù)管理：用戶(hù)信息管理。
（2）表具管理：智能網(wǎng)關(guān)及智能閥門(mén)、智能墑情儀等表具管理。
（3）灌溉管理：支持自動(dòng)灌溉、半自動(dòng)灌溉、手動(dòng)灌溉模式
（4）短信提醒功能：支持欠費(fèi)、閥門(mén)控制、故障信息短信提醒功能。
（5）第三方數(shù)據(jù)導(dǎo)出：支持文本、EXCEL、DBF、SQL SERVER、ORACLE等多種格式的數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
（6）采用組件式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)架構(gòu)：每個(gè)功能模塊可靈活配置，方便系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)展。
（7）豐富的圖表分析功能：支持?jǐn)?shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等圖表分析、統(tǒng)計(jì)功能。
（8）安全權(quán)限控制：可設(shè)置不同的角色控制操作員的訪問(wèn)權(quán)限。
（9）系統(tǒng)安裝部署方便：向?qū)桨惭b模式，只需簡(jiǎn)單選擇即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安裝升級(jí)。