水肥一體自動化與智能化灌溉系統
7年環保設備和機械加工(gong)生(sheng)產經(jing)驗，應用于各大電廠、鋼(gang)廠、農業、市政、工(gong)業
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1.系統說明
滴灌自動化灌溉(gai)系(xi)統(tong)由監控(kong)(kong)(kong)中(zhong)心系(xi)統(tong)和(he)田間(jian)管控(kong)(kong)(kong)系(xi)統(tong)兩部分組(zu)成，前(qian)者不僅(jin)具備總覽全局(ju)的(de)監控(kong)(kong)(kong)功能，還可深入控(kong)(kong)(kong)制(zhi)每一個灌溉(gai)閥門(men)；后者主要功能是管理和(he)監控(kong)(kong)(kong)田間(jian)的(de)數據信息。
滴灌(guan)自動化灌(guan)溉(gai)系統(tong)由各(ge)種執行、轉發、控制等部件(jian)組成，不僅有總覽(lan)全局(ju)的監(jian)控功能，也可深(shen)入控制每一(yi)個灌(guan)溉(gai)閥門，其優勢特點如下(xia)：
1）GIS地理信息顯(xian)示；
2）田(tian)間用水實時遠(yuan)程管控；
3）田間(jian)綜合(he)數據分析匯(hui)總；
4）智能分析決策；
5）數據預警(jing)分析管(guan)理(li)；
6）多種氣象(xiang)、墑(di)情接口；
2.系統結構
滴灌(guan)自動(dong)化灌(guan)溉系統由監(jian)控(kong)中心、首部控(kong)制(zhi)(zhi)級和田(tian)間控(kong)制(zhi)(zhi)級三個層次構成(cheng)。
總體(ti)結構如下圖所示。
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監控中心
監控(kong)中心(xin)(xin)系統(tong)是高(gao)層管理(li)監控(kong)中心(xin)(xin)，采用GIS系統(tong)將每個管控(kong)的(de)(de)地塊的(de)(de)實際(ji)地里(li)位置顯示在中央監控(kong)大屏幕上(shang)，可縱觀整(zheng)個灌(guan)區農田的(de)(de)實時灌(guan)溉情況、匯總土壤濕(shi)度、土壤肥力、作物生長情況及氣象等信(xin)息。通過GPRS通信(xin)網絡與首部控(kong)制器(qi)進行通信(xin)，并(bing)將各個首部控(kong)制器(qi)上(shang)傳來(lai)的(de)(de)數據進行整(zheng)合(he)，為管理(li)和控(kong)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部分，具備GPRS通信功能和ZigBee通信功能。通過ZigBee通訊網絡技術與田間設備連接，實現對整個泵房管理范圍內的電磁閥進行控制，同時首部控制器通過GPRS通訊網絡與監控中心進行通訊數據傳輸。
首部控制器內部署有自動(dong)化灌溉(gai)(gai)(gai)(gai)監控軟件(jian)，進行輪(lun)灌計劃管理(li)及田間設備和各(ge)種傳感器的數據反饋。同時(shi)為(wei)了(le)合理(li)的利用(yong)(yong)水(shui)資源，嚴格執行自動(dong)化灌溉(gai)(gai)(gai)(gai)制度，實(shi)時(shi)監控該(gai)井灌溉(gai)(gai)(gai)(gai)用(yong)(yong)水(shui)情況，當出(chu)現(xian)非計劃用(yong)(yong)水(shui)、超(chao)額灌溉(gai)(gai)(gai)(gai)等情況，系統(tong)將實(shi)時(shi)通知管理(li)員取消(xiao)灌溉(gai)(gai)(gai)(gai)授權。
無線田間控制終端
無線田間(jian)控制終端是(shi)本(ben)系(xi)統的(de)(de)關鍵建設部(bu)分(fen)，它是(shi)整個系(xi)統的(de)(de)最(zui)終(zhong)執行(xing)者，由首部(bu)控制點發(fa)出(chu)的(de)(de)灌(guan)溉命(ming)令(ling)通(tong)過(guo)ZigBee無(wu)(wu)線(xian)網絡傳(chuan)輸至閥門控制器(qi)的(de)(de)接(jie)收器(qi)，滴灌(guan)無(wu)(wu)線(xian)田間控制終(zhong)端(duan)控制電磁(ci)閥的(de)(de)開(kai)閉(bi)來進(jin)行(xing)田間的(de)(de)灌(guan)溉工(gong)作，作物生長狀況的(de)(de)數據由傳(chuan)感器(qi)采集，滴灌(guan)無(wu)(wu)線(xian)田間控制終(zhong)端(duan)將(jiang)采集回的(de)(de)數據通(tong)過(guo)ZigBee無(wu)(wu)線(xian)網絡傳(chuan)回首部(bu)控制點，存入數據庫以便進(jin)一步處理使用。
田間(jian)管(guan)理系統的控(kong)制設備包含了路(lu)由器、無線田間(jian)控(kong)制終(zhong)端以及具體組成ZigBee網(wang)絡(luo)的支撐設備(bei)。
1)滴灌路(lu)由(you)器
滴(di)灌(guan)自動(dong)化灌(guan)溉系統(tong)(tong)路(lu)由器是(shi)該系統(tong)(tong)中重要的數(shu)據(ju)中轉、緩(huan)存部(bu)分(fen)，負責控(kong)制閥門、采集數(shu)據(ju)等(deng)系統(tong)(tong)數(shu)據(ju)的轉發和緩(huan)存工作。
2)無線田間控(kong)制(zhi)終端(duan)
無線田(tian)間控制終(zhong)端是(shi)滴灌自動化灌溉系統中重要的執行部分，負責控制閥門、采集數據等操作。無線田間控制終端基礎配置后無需進行網絡調整，正確供電以后便可自動加入ZIGBEE網絡，成為網絡終端節點，實現其管控的功能。
3.系統功能
滴灌(guan)自(zi)動化灌(guan)溉(gai)(gai)系(xi)統能(neng)實(shi)現所有系(xi)統管控(kong)地塊(kuai)的遠程實(shi)時監(jian)控(kong)、灌(guan)水(shui)狀態實(shi)時監(jian)管、用水(shui)節水(shui)數據分析、智能(neng)化灌(guan)溉(gai)(gai)管理等多種功(gong)能(neng)，為園區管理和(he)水(shui)資(zi)源利用提供導向性依據。具體(ti)功(gong)能(neng)如下(xia)：
1）自動(dong)化灌溉控制
2）統(tong)計(ji)分析(xi)農田(tian)灌(guan)溉信息，提供精量灌(guan)溉信息
3）水(shui)泵(beng)控制，同時監視非法灌溉(gai)，實現節水(shui)控水(shui)功用
4）自動化(hua)灌溉系統(tong)能夠精確管理(li)灌溉流程，對農作(zuo)物進行合(he)理(li)灌溉，有效(xiao)提高用水效(xiao)率(lv)和作(zuo)物產量。
5）自動(dong)化(hua)灌(guan)溉系統(tong)能夠(gou)對全灌(guan)區(qu)的灌(guan)溉實(shi)現有效管(guan)控(kong)，統(tong)一(yi)調度、合理分配節約用水。
6）自動(dong)化灌溉系統能夠減(jian)少人工投入，讓(rang)農戶從灌溉中解放出來，實現(xian)節水增效。
7）自動化灌溉系統能夠長期自動記錄、統計、分析灌溉數據為實現精細農業提供支持。
4.技術參(can)數(shu)
1）首部控制器
觸摸(mo)顯示屏：19英(ying)寸（壁掛式）；
ZigBee通信(xin)：天線增益(yi)7dbi，通信距離>1200m；
現場總線：1路(lu)RS232，1路(lu)RS485總線；
電氣控制(zhi)接口：開關量輸入*2、繼電器輸出*2
身份識別：射頻讀/寫；
電源(yuan)輸入：220V AC ±5%；
工作溫度：-10～65℃；
儲存溫度(du)-25～85℃。
2）田(tian)間無線控制終端
通(tong)(tong)信(xin)：ZigBee通(tong)(tong)信(xin)方式，通(tong)(tong)信(xin)距離(li)>1200m
電磁閥控制： 4路；
閥狀態反饋：電(dian)壓型傳感器5路；
供電：通(tong)信：1.5V*2，電(dian)磁閥：9V*2；
工(gong)作溫度：-10～70℃；
儲存溫度：-30～85℃；
3）田間無線路(lu)由(you)器
通信(xin)：ZigBee通信(xin)，點對點通信(xin)距離>1200m；
供電：太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)供電，太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)板功(gong)率-10w
工作溫度：-10～70℃；
儲存溫度(du)：-30～85℃；
