智能灌溉解決方案

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(guó)都十分重視發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)。發(fā)達(dá)國(guó)家除普遍采用噴灌、微灌等先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)外，還應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)施精確灌溉，以作物實(shí)際需水為依據(jù)，以信息技術(shù)為手段，提高灌溉精準(zhǔn)度，實(shí)施合理的灌溉制度，提高水的利用率。智能自動(dòng)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(shí)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(shí)施自動(dòng)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(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田水利信息的管理，對(duì)灌溉機(jī)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，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(tái)完成數(shù)據(jù)的處理和分析，并能方便的進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)和查詢，及時(shí)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(shí)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(jí)水利局信息中心軟硬件平臺(tái)的建設(shè)、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的建設(shè)、機(jī)井和泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建設(shè)。

三、軟硬件平臺(tái)的建設(shè)：

軟件支撐平臺(tái)主要包含操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、防病毒軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、GIS平臺(tái)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(tái)的建設(shè)主要包括服務(wù)器、防火墻、路由器、交換機(jī)、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(yùn)行的基礎(chǔ)。

四、機(jī)井和泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)：

1、機(jī)井射頻卡灌溉控制子系統(tǒng)

機(jī)井射頻卡灌溉控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)井水泵的啟停、計(jì)費(fèi)控制，由射頻卡控制器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置、遙控器、充值管理機(jī)等組成。其中射頻卡控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)井水泵的控制，并實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)功能。電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，如缺相、過載等。遙控器可實(shí)現(xiàn)1KM范圍內(nèi)對(duì)水泵的遙控操作，充值管理機(jī)用于對(duì)射頻卡進(jìn)行充值管理。

2、泵站自動(dòng)化控制子系統(tǒng)

泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)提水泵站的自動(dòng)化控制，由可編程控制器、顯示觸摸屏、智能變頻柜、流量計(jì)、壓力變送器、電量模塊等。實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉管道的恒定壓力控制，其自動(dòng)化控制功能主要有：變頻恒壓供水功能、避雷功能、無(wú)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(yùn)行監(jiān)測(cè)管理、綜合調(diào)度、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、分析預(yù)測(cè)等功能。

智能灌溉系統(tǒng)通過預(yù)警模型對(duì)相關(guān)位置土壤墑情監(jiān)測(cè)站的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)土壤水分不達(dá)標(biāo)的土壤墑情監(jiān)測(cè)站進(jìn)行自動(dòng)預(yù)警，啟動(dòng)智能灌溉功能。通過自動(dòng)灌溉模型分析土壤墑情監(jiān)測(cè)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(dòng)進(jìn)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(jìn)行智能灌溉。