水肥一體自動(dòng)化與智能化灌溉系統

7年環(huán)保設備和機械加工生產(chǎn)經(jīng)驗，應用于各大電廠(chǎng)、鋼廠(chǎng)、農業(yè)、市政、工業(yè)
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1.系統說(shuō)明

滴灌自動(dòng)化灌溉系統由監控中心系統和田間管控系統兩部分組成，前者不僅具備總覽全局的監控功能，還可深入控制每一個(gè)灌溉閥門(mén)；后者主要功能是管理和監控田間的數據信息。

滴灌自動(dòng)化灌溉系統由各種執行、轉發(fā)、控制等部件組成，不僅有總覽全局的監控功能，也可深入控制每一個(gè)灌溉閥門(mén)，其優(yōu)勢特點(diǎn)如下：

1）GIS地理信息顯示；

2）田間用水實(shí)時(shí)遠程管控；

3）田間綜合數據分析匯總；

4）智能分析決策；

5）數據預警分析管理；

6）多種氣象、墑情接口；

2.系統結構

滴灌自動(dòng)化灌溉系統由監控中心、首部控制級和田間控制級三個(gè)層次構成。

總體結構如下圖所示。

        監控中心

監控中心系統是高層管理監控中心，采用GIS系統將每個(gè)管控的地塊的實(shí)際地里位置顯示在中央監控大屏幕上，可縱觀(guān)整個(gè)灌區農田的實(shí)時(shí)灌溉情況、匯總土壤濕度、土壤肥力、作物生長(cháng)情況及氣象等信息。通過(guò)GPRS通信網(wǎng)絡(luò )與首部控制器進(jìn)行通信，并將各個(gè)首部控制器上傳來(lái)的數據進(jìn)行整合，為管理和控制提供依據。

        首部控制器

首部控制器作為滴灌田間設備的中心控制設備，包含首部通信模塊和首部控制主機兩個(gè)部分，具備GPRS通信功能和ZigBee通信功能。通過(guò)ZigBee通訊網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與田間設備連接，實(shí)現對整個(gè)泵房管理范圍內的電磁閥進(jìn)行控制，同時(shí)首部控制器通過(guò)GPRS通訊網(wǎng)絡(luò )與監控中心進(jìn)行通訊數據傳輸。

首部控制器內部署有自動(dòng)化灌溉監控軟件，進(jìn)行輪灌計劃管理及田間設備和各種傳感器的數據反饋。同時(shí)為了合理的利用水資源，嚴格執行自動(dòng)化灌溉制度，實(shí)時(shí)監控該井灌溉用水情況，當出現非計劃用水、超額灌溉等情況，系統將實(shí)時(shí)通知管理員取消灌溉授權。

        無(wú)線(xiàn)田間控制終端

無(wú)線(xiàn)田間控制終端是本系統的關(guān)鍵建設部分，它是整個(gè)系統的最終執行者，由首部控制點(diǎn)發(fā)出的灌溉命令通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸至閥門(mén)控制器的接收器，滴灌無(wú)線(xiàn)田間控制終端控制電磁閥的開(kāi)閉來(lái)進(jìn)行田間的灌溉工作，作物生長(cháng)狀況的數據由傳感器采集，滴灌無(wú)線(xiàn)田間控制終端將采集回的數據通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳回首部控制點(diǎn)，存入數據庫以便進(jìn)一步處理使用。

田間管理系統的控制設備包含了路由器、無(wú)線(xiàn)田間控制終端以及具體組成ZigBee網(wǎng)絡(luò )的支撐設備。

1)滴灌路由器

滴灌自動(dòng)化灌溉系統路由器是該系統中重要的數據中轉、緩存部分，負責控制閥門(mén)、采集數據等系統數據的轉發(fā)和緩存工作。

2)無(wú)線(xiàn)田間控制終端

無(wú)線(xiàn)田間控制終端是滴灌自動(dòng)化灌溉系統中重要的執行部分，負責控制閥門(mén)、采集數據等操作。無(wú)線(xiàn)田間控制終端基礎配置后無(wú)需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )調整，正確供電以后便可自動(dòng)加入ZIGBEE網(wǎng)絡(luò )，成為網(wǎng)絡(luò )終端節點(diǎn)，實(shí)現其管控的功能。

3.系統功能

滴灌自動(dòng)化灌溉系統能實(shí)現所有系統管控地塊的遠程實(shí)時(shí)監控、灌水狀態(tài)實(shí)時(shí)監管、用水節水數據分析、智能化灌溉管理等多種功能，為園區管理和水資源利用提供導向性依據。具體功能如下：

1）自動(dòng)化灌溉控制

2）統計分析農田灌溉信息，提供精量灌溉信息

3）水泵控制，同時(shí)監視非法灌溉，實(shí)現節水控水功用

4）自動(dòng)化灌溉系統能夠精確管理灌溉流程，對農作物進(jìn)行合理灌溉，有效提高用水效率和作物產(chǎn)量。

5）自動(dòng)化灌溉系統能夠對全灌區的灌溉實(shí)現有效管控，統一調度、合理分配節約用水。

6）自動(dòng)化灌溉系統能夠減少人工投入，讓農戶(hù)從灌溉中解放出來(lái)，實(shí)現節水增效。

7）自動(dòng)化灌溉系統能夠長(cháng)期自動(dòng)記錄、統計、分析灌溉數據為實(shí)現精細農業(yè)提供支持。

4.技術(shù)參數

1）首部控制器

觸摸顯示屏：19英寸（壁掛式）；

ZigBee通信：天線(xiàn)增益7dbi，通信距離>1200m；

現場(chǎng)總線(xiàn)：1路RS232，1路RS485總線(xiàn)；
   電氣控制接口：開(kāi)關(guān)量輸入*2、繼電器輸出*2

身份識別：射頻讀/寫(xiě)；

電源輸入：220V AC ±5%；

工作溫度：-10～65℃；

儲存溫度-25～85℃。

2）田間無(wú)線(xiàn)控制終端

通信：ZigBee通信方式，通信距離>1200m

電磁閥控制： 4路；

閥狀態(tài)反饋：電壓型傳感器5路；

供電：通信：1.5V*2，電磁閥：9V*2；

工作溫度：-10～70℃；

儲存溫度：-30～85℃；

3）田間無(wú)線(xiàn)路由器

通信：ZigBee通信，點(diǎn)對點(diǎn)通信距離>1200m；

供電：太陽(yáng)能供電，太陽(yáng)能板功率-10w

工作溫度：-10～70℃；

儲存溫度：-30～85℃；