农田节水灌溉自动化控制系统技术规范书
系统概述
灌溉自动化控制系统远程监测水源井和各水池水泵的电压、电流、运行状态、故障状态、水池水位、管道阀门开关状态、管道压力、管道流量、土壤墒情等,远程控制/逻辑自动控制水泵的启/停、阀门的开/关,达到了逐级自动蓄水、根据农田土壤墒情自动灌溉的目的。
无人值守自动逻辑控制,实现蓄水池长期自动蓄水,实现水泵保护,保障正常供水。监控中心根据各级水池水位,自动控制进水阀门及上一级水泵的运行,达到蓄水池长期自动蓄水的效果。用水计量管理功能
运行状态监控功能
通过沉砂池的水位和视频监测能够实时监测滴灌系统水源状况及时发布缺水预警;通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测,能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件,及时通知系统维护人员,保障滴灌系统高效运行。
阀门自动控制功能
通过农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测,采用无线或有线技术,实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息,结合当地作物的需水情况和灌溉轮灌制定自动开启水泵、阀门,实现无人职守自动灌溉,实现分片控制,预防人为误操作。
阀门控制系统:
阀门监控系统由阀控、电磁阀和田间控制器统组成。
阀门控制系统是对农田灌溉片区运行管网实现水流截断和分输作用。系统采用全无线漫游组网,田间不需要铺设线路,通过分区管理,级联通讯,实现数据的远程传输。每一个电磁阀有一个名称,根据轮灌制定的计划开启电磁阀,监控中心给指定电磁阀或者轮灌组下达指令,开启电磁阀灌水,或关闭电磁阀停止灌水。可根据土壤水分含量,联动阀门控制器实现自动灌溉,系统中设定土壤水分阈值,当土壤水分低于设定值阈值时,开启电磁阀灌水,当达到阈值时,关闭电磁阀停止灌水。
阀门控制器通过线缆与电磁阀相连,阀门控制器通过无线与田间控制器通讯,开关阀指令由田间控制器通过通讯方式,发送给阀门控制器。
土壤墒情监测系统:
土壤墒情监测系统由阀门控制器、土壤温湿度传感器和田间控制器组成。
土壤墒情监测系统主要针对土壤水份进行采集与处理。可采用全数字网络化平台管理,将前端数字采集到的数据利用无线通信终端,通过GPRS/4G网络传回到控制中心及各监控中心,实现分布监控,集中控制和管理的功能。
土壤温湿度传感器通过485线缆与阀门控制器相连,阀门控制器与田间控制器通讯,采集的数据由田间控制器通过4G网络上传至监控中心。
水泵控制系统:
水泵控制系统由机井控制器、PLC和水表组成。
水泵控制系统对深井潜水泵的水泵用电量、水泵机组运行状态、管道流量等参数进行监测,通过GPRS/4G网络传回到控制中心及各监控中心,实现分布监控,集中控制和管理的功能。
水泵机组的控制有三种控制模式:现地手工控制、远程手动控制和程序自动控制。水泵控制系统在本地存储实时监测数据。
运维管理功能
包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理;实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理;以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算,对灌溉设施设备生成定期维护计划,记录维护情况,实现灌溉工程的精细化维护运行管理。